ANÁLISIS DE SISTEMAS MAGNÉTICOS APLICADOS A UNIONES …

ANÁLISIS DE SISTEMAS MAGNÉTICOS APLICADOS A UNIONES DE FRAGMENTOS

2

Portada. Fotografía Xavier Mas-Barberà.

Edición Medina Azahara Rodríguez Rodríguez.


3

Universitat Politécnica de Valencià

Departamento de Conservación y Restauración de Bienes

Culturales.

Tesis Doctoral

Análisis de sistemas magnéticos aplicados a uniones de

fragmentos

Medina Azahara Rodríguez Rodríguez

Dirigida por

Dr. Xavier Mas i Barberà

Dr. Lucas Pérez García

Valencia, Septiembre 2017


4


5

A mis padres

A Fran

La Piedra.

El distraído tropezó con ella. El violento la utilizó como proyectil. El

emprendedor construyó, con ella. El campesino cansado la utilizó como

asiento. Para los niños fue un juguete. David mató a Goliat y Miguel Ángel le

sacó la más bella escultura. En todos los casos, la diferencia no estuvo en la

piedra, sino en el hombre. No existe piedra en tu camino que no puedas

aprovechar para tu propio crecimiento (anónimo).


6


7

AGRADECIMIENTOS

Cuando me mudé temporalmente a Valencia para hacer el máster nunca

imaginé terminar haciendo una Tesis Doctoral y quería agradecerte a ti,

Xavier Mas por sembrar en mí la semilla de la investigación y dirigirme la

tesis. Gracias por decirme que teníamos que complementarla con una

codirección de un físico porque gracias a eso te conocí, Lucas Pérez.

Gracias por explicarme un mundo tan distinto de una manera tan fácil y no

solo eso, sino querer aprender arte y restauración e involucrarte como lo

has hecho. Los dos me habéis hecho mejor persona, habéis estado años

ayudándome, guiándome, enseñándome y dedicándome un tiempo

preciado.

Querría agradecer al departamento Conservación y Restauración de Bienes

Culturales por tener a mi disposición las instalaciones necesarias. También

al departamento de Materiales de la UCM por dejar que sea una intrusa con

“macro-cosas”, tratarme como una más y ayudarme en todo lo que he

necesitado. Carlos, gracias. Sandra y Bea, os agradezco que me hayáis

acogido, interesado e involucrado tanto que esta tesis no podría ser tal cual

si no hubiera sido por vosotras. Gracias por ser mis compañeras y amigas.


8

Muchas gracias a mis padres, porque habéis estado ahí apoyándome e

inflándoos de orgullo paternal que eso siempre anima en los momentos de

mayor flaqueza. Sin vosotros no habría sido posible. A ti Fran, por ser mi

compañero de viaje, mi apoyo, mi aliento. Por querer comprender todo y

darme ideas. A mis hermanas, Lara y Ague porque sois mi ejemplo de

perseverancia.

Gracias a todos los compañeros y amigos que de un modo u otro me habéis

apoyado y ayudado y a llegar hasta aquí, en especial a Luisa y Nuria.

Que el olvido nunca toque el nombre de las personas que nos han ayudado,

que nunca nos de amnesia de agradecimiento (Psicólogo Axel Ortiz).

Muchísimas gracias a todos.

M. Azahara Rodríguez


9

RESUMEN

Desde sus orígenes, el hombre ha tenido la necesidad de reparar utensilios

con el fin de seguir usándolos. De igual modo, en las obras de arte esta

intención de reparar y devolver la integridad a la pieza ha estado presente a

lo largo de la Historia. Los procedimientos de reparación han evolucionado

desde la Antigüedad hasta nuestros días. A raíz de estas premisas, la tesis

doctoral que se presenta, plantea el estudio y la optimización de un método

de unión de fragmentos mediante sistemas magnéticos. En este sentido, se

propone un método de unión sencillo de usar que combina principios de

Física de Materiales con criterios de Conservación y Restauración de

Escultura y Ornamentos. Se planea como una alternativa al empleo de

adhesivos estructurales, siendo un método reversible, poco invasivo y

respetuoso con la obra de arte original, haciendo viable nuevos criterios de

intervención en el ámbito del Patrimonio Cultural. El resultado ha sido el

desarrollo de un modelo teórico que posibilita la predicción del

comportamiento de las uniones y determina la distribución de las fuerzas

magnéticas por la superficie de la junta consiguiendo estabilizarlas. En el

cuerpo experimental de esta tesis se señalan los diferentes materiales, los

procedimientos e instrumental empleados, aportándose unos resultados

aplicables sobre casos reales. Las conclusiones fundamentales extraídas

ponen de manifiesto la viabilidad del uso de sistemas magnéticos en

uniones de prótesis y/o fragmentos en obras de arte.


10


11

RESUM

Des dels seus orígens, l'home ha tingut la necessitat de reparar utensilis

amb la finalitat de seguir usant-los. De la mateixa manera, en les obres d'art

aquesta intenció de reparar i tornar la integritat a la peça ha estat present al

llarg de la Història. Els procediments de reparació han evolucionat des de

l'Antiguitat fins als nostres dies. Arran d'aquestes premisses, la tesi doctoral

que es presenta, planteja l'estudi i l'optimització d'un mètode d'unió de

fragments mitjançant sistemes magnètics. En aquest sentit, es proposa un

mètode d'unió senzill d'utilitzar que combina principis de Física de

Materials amb criteris de Conservació i Restauració d'Escultura i

Ornaments. Es planeja com una alternativa a l'ocupació d'adhesius

estructurals, sent un mètode reversible, poc invasiu i respectuós amb l'obra

d'art original, fent viable nous criteris d'intervenció en l'àmbit del Patrimoni

Cultural. El resultat ha estat el desenvolupament d'un model teòric que

possibilita la predicció del comportament de les unions i determina la

distribució de les forces magnètiques per la superfície de la junta

aconseguint estabilitzar-les. En el cos experimental d'aquesta tesi

s'assenyalen els diferents materials, els procediments i l’instrumental

emprats, aportant-se uns resultats aplicables sobre casos reals. Les

conclusions fonamentals extretes posen de manifest la viabilitat de l'ús dels

sistemes magnètics en unions de pròtesis i/o fragments en obres d'art.


12


13

ABSTRACT

From ancient times, humans have had the need to repair tools with the aim

of keeping using them. In the same way, the need for repairing ark work has

been present along the History, to return the integrity of the pieces. The

repairing procedures have evolved from the antiquity to present time.

Following these premises, this doctoral thesis proposes the study and

optimization of a joining method of fragments using magnetic systems. In

this sense, it is proposed a joining method easy to implement that combines

Material Physics and Conservation and Restoration of Sculpture and

Ornaments. This method is presented as an alternative to the use of

structural adhesives. It is reversible, little invasive and respectful with the

original artwork, allowing new intervention criteria, viable in the field of

Cultural Heritage. The main obtained result has been the development of a

new theoretical model that allows determining the optimal distribution of the

magnetic forces in the surface of the joining junction, making possible to

stabilize it. In the experimental part of this thesis, the different materials,

procedures and instrumental employed, are exposed. The model and results

have been applied to real cases. As a main conclusions, the study reveals

the viability of the use of magnetic systems in the joining of prosthesis and/or

fragments in art pieces.


14


15

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN..............................................................................19

2. OBJETIVOS .....................................................................................25

3. ESTADO DE LA CUESTIÓN ...........................................................29

3.1. Uniones desde la Antigüedad hasta el siglo XX ..............................31

3.2. Uniones en la actualidad ..................................................................40

3.2.1. Adhesivos del siglo XX ..............................................................41

3.2.2. Varillas de refuerzo que se utilizan en la actualidad .................44

3.2.3. Anclajes y pernos especiales en escultura y arquitectura .........51

3.3. Los imanes en Conservación y Restauración ..................................52

3.3.1. Imanes utilizados como sistema expositivo de obra en papel y

textil ............................................................................................53

3.3.2. Imanes utilizados como fijación de pintura mural u objetos a un

nuevo soporte ............................................................................55

3.3.3. Imanes utilizados como herramienta/utensilio ...........................57


16

3.3.4. Imanes utilizados como Sistema de unión de fragmentos y de

prótesis ...................................................................................... 60

3.4. Principios físicos aplicados a las uniones ....................................... 67

3.4.1. Mecánica ................................................................................... 68

3.4.2. Fuerzas ..................................................................................... 69

3.5. Propiedades fundamentales de los imanes .................................... 75

3.5.1. Imanación y fuerza magnética ................................................. 75

3.5.2. Temperatura de operación máxima y de Curie ........................ 76

4. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................... 77

4.1. El modelo teórico ............................................................................. 79

4.2. Materiales ........................................................................................ 83

4.2.1. Soportes inorgánicos y orgánicos ............................................. 83

4.2.2. Sistemas magnéticos y polvos metálicos ................................. 85

4.2.3. Adhesivos .................................................................................. 87

4.3. Metodología experimental ............................................................... 88

4.3.1. Preparación de probetas ........................................................... 88

4.3.2. Procedimiento de ensayos ........................................................ 93

4.3.2.1. Ensayos de tracción .................................................................. 93

4.3.2.2. Coeficientes de rozamiento ...................................................... 96

4.3.2.3. Estudios de Estática.................................................................. 98

4.3.2.4. Medida de campo magnético ................................................... 99

4.3.2.5. Reversibilidad del sistema mediante calentamiento

controlado ............................................................................... 100

4.3.2.6. Simulación de campo magnético ........................................... 101


17

4.3.2.7. Ensayo de envejecimiento natural a la intemperie: influencia de

la temperatura y la humedad relativa ......................................102

4.3.2.8. Estudios microscópicos ..........................................................103

4.3.2.9. Ceras magnéticas ...................................................................104

4.3.3. Instrumentación .......................................................................105

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................107

5.1. Caracterización de imanes .............................................................109

5.2. Ensayos de tracción con adhesivos ...............................................115

5.3. Coeficientes de rozamiento ............................................................120

5.4. Estudios de estática .......................................................................122

5.5. Reversibilidad del sistema mediante calentamiento controlado ...126

5.6. Medida de campo magnético .........................................................128

5.7. Simulación de campo magnético ..................................................130

5.8. Ensayo de envejecimiento natural a la intemperie: influencia de la

temperatura y la humedad relativa ................................................132

5.9. Estudios microscópicos ..................................................................137

5.10.Ensayo de tracción de imanes oxidados .......................................143

5.11.Ceras magnéticas .........................................................................144

6. APLICACIÓN EN CASOS DE CONSERVACIÓN Y

RESTAURACIÓN DE ELEMENTOS ESCULTÓRICOS ...............149

6.1. Manual de aplicación de imanes en CR de

escultura-ornamentos .....................................................................151

6.2. Aplicaciones en casos de CR de escultura ....................................159


18

6.2.1. Caso 1. Mano y brazo de Diadúmeno .................................... 159

6.2.2. Caso 2. Brazo de Diadúmeno en cera .................................... 165

6.2.3. Caso 3. Virgen de los Desamparados de Silvestre d’Edeta (obra

real) ......................................................................................... 171

7. CONCLUSIONES .......................................................................... 177

FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

BIBLIOGRAFÍA


19

1. INTRODUCCIÓN


20


21

1. INTRODUCCIÓN

Desde sus orígenes, el hombre ha creado utensilios, herramientas y objetos

y ha sido consciente de que éstos se rompían, bien por desgaste, por un

uso inadecuado o de modo intencionado. Estos hechos han motivado la

necesidad de repararlos con el fin de seguir ejerciendo su función.

De igual modo, en las obras de arte esta intención de reparar y devolver la

integridad a la pieza ha estado presente a lo largo de la historia. La

reparación y reutilización de piezas fracturadas o mutiladas se debe a

razones sociales, estéticas, culturales o religiosas. Asimismo, los

procedimientos de reparación han presentado diversas controversias a lo

largo de la historia tal y como se comentará en el capítulo siguiente.

La Carta de 1987 de la Conservación y Restauración de los Objetos de Arte

y Cultura, en su artículo 7 concerniente a las operaciones de restauración

que afectan a la naturaleza material de las obras, considera como

operaciones admitidas “las inserciones con finalidad estática y conservadora

de la estructura interna con tal de que, una vez terminada la operación, no

se aprecie en el aspecto ni alteración cromática ni de la materia, que pueda

ser percibida en la superficie”. Asimismo, el artículo 8 plantea la intervención

sobre la obra que “debe ser realizada de tal manera y con tales técnicas y

materias que se pueda tener la confianza de que en el futuro no resultará

imposible una nueva y eventual intervención de conservación y

restauración”. En el Anexo D sobre instrucciones para la ejecución de

intervenciones de conservación y restauración de obras de carácter

plástico, pictórico, gráfico y de artes aplicadas, en el apartado de

previsiones que hay que tener en cuenta en la ejecución de las

intervenciones de conservación y restauración en obras de escultura se

expone: “en el caso de esculturas reducidas a fragmentos, el uso de

posibles pernos, soportes, etc. deberá estar subordinado a la elección de

metales no oxidables”. Sin duda, queda clara la metodología en cuanto a

intervenciones de unión de fragmentos en objetos artísticos.


22

A raíz de estas premisas, esta tesis doctoral plantea el estudio y

optimización de un método de unión de fragmentos mediante sistemas

magnéticos. Se trata de una técnica que usa imanes, método escasamente

tratado en la literatura. En los pocos casos en los que se ha empleado hasta

la fecha, el procedimiento a seguir ha sido a criterio intuitivo del restaurador.

Con el fin de garantizar la estabilidad plena de la obra de arte y recuperar su

lectura estética se propone un método de unión sencillo de usar que

combina principios físico-químicos con criterios restaurativos. Es una

alternativa al empleo de adhesivos estructurales, es reversible, poco

invasiva y respetuosa con la obra de arte original.

La investigación se ha estructurado en dos partes fundamentales. Una

primera revisa los sistemas de unión a lo largo de las diferentes etapas de la

historia, desde la antigüedad hasta nuestros días destacando las tipologías,

características, técnicas de aplicación y usos, para finalmente responder al

cómo y para qué se han utilizado los imanes en el campo de la

Conservación y Restauración. La segunda parte hace referencia al cuerpo

experimental donde se señalan los diferentes materiales, procedimientos e

instrumental empleados, los apartados de resultados/discusión y, exposición

del método sobre varios casos de conservación y restauración de escultura.

Finalmente, se exponen las conclusiones fundamentales extraídas del

estudio.

En sí, esta línea de investigación ha combinado la Física de Materiales y los

principios de la Conservación y Restauración de Escultura y Ornamentos,

viabilizando nuevos criterios de intervención en el ámbito del Patrimonio

Cultural. El resultado ha sido el desarrollo de un modelo teórico que

posibilita la predicción del comportamiento de las uniones y determina la

distribución de las fuerzas magnéticas por la superficie de la junta

consiguiendo estabilizarlas. El modelo teórico se ha aplicado a varios

supuestos reales y a una obra original: la Virgen de los Desamparados

(1954) del artista Silvestre de Edeta (Lliria, Valencia).


23

Los materiales empleados han sido varios pétreos (calcarenita, mármol y

yeso), dos materiales leñosos (madera de pino y roble) y, un material ceroso

(cera de abejas). Estos materiales han sido ampliamente usados en el

campo de la escultura y los ornamentos a lo largo de las diferentes etapas

de la creación artística.

Con todo ello, la utilización de sistemas magnéticos en uniones se presenta

como una solución alternativa que permitirá colocar prótesis o unir

fragmentos en obras originales, tanto en esculturas como en elementos

arquitectónicos y ornamentales.


24


25

2. OBJETIVOS


26


27

2. OBJETIVOS

Como se ha venido adelantando en líneas anteriores, uno de los objetivos

principales de esta tesis doctoral se ha centrado en estudiar y aplicar

sistemas magnéticos en uniones de fragmentos de elementos escultórico-

ornamentales en el ámbito de la Conservación y Restauración de Bienes

Culturales. Este objetivo resulta importante cuando se observa la escasez

de textos versados sobre este tema.

Como objetivos específicos se plantearon:

•Estudiar las características físicas de los materiales magnéticos en función

de las propiedades físico-mecánicas de los diferentes materiales

escultórico-ornamentales. Para ello se requiere:

-Caracterizar las propiedades físicas de los diferentes materiales

(magnéticos, escultóricos, entre otros).

-Calcular los coeficientes de rozamiento estático de los materiales

escultóricos.

-Determinar el comportamiento de los imanes mediante estudios de

estática.

•Someter los materiales magnéticos a ensayos de envejecimiento acelerado

para conocer su comportamiento tras la aplicación y analizar su posible

deterioro.

Asimismo, se consideró también como objetivo principal, desarrollar un

modelo teórico que posibilitara la predicción del comportamiento de las

uniones y determinara la distribución de las fuerzas magnéticas.

Como objetivos específicos se fijaron:

•Determinar las cualidades óptimas que debe reunir el sistema magnético

de cara a la unión ideal.


28

•Realizar mediciones y simulaciones de campo magnético para optimizar

las configuraciones.

•Proponer unas pautas de uso del modelo teórico en procesos de

reintegración volumétrica de modo que cualquier usuario pueda acceder a

los datos de forma clara y rápida.

•Aplicar el modelo teórico en obra real para corroborar que la aplicación es

viable.


29

3. ESTADO DE LA

CUESTIÓN


30


31

3. ESTADO DE LA CUESTIÓN

Las uniones en las obras de arte se vienen dando desde que existen las

mismas. La intención de reparar y devolver la integridad a la pieza está

presente a lo largo de la historia ya que se busca subsanar o poder reutilizar

una pieza fracturada o mutilada por diversos motivos sociales, culturales o

religiosos.

3.1. Uniones desde la Antigüedad hasta el siglo XX.

Desde sus orígenes, el hombre es creador de utensilios, herramientas y

objetos varios. Ha sido consciente de que las piezas se rompen, bien por

desgaste, por su mal uso o intencionadamente. Estos motivos le han

arrastrado a una necesidad por reparar, para que esos objetos, puedan

seguir ejerciendo su función. Por tanto es muy común encontrar

reparaciones antiguas en piezas arqueológicas de las primeras

manifestaciones humanas. Se pueden diferenciar tres tipos de uniones

utilizadas para reparar: las mecánicas (como es el atornillado o el cosido),

las soldaduras y las adhesivas (Oñoro, 2007).

Desde la Antigüedad han utilizado diversos adhesivos naturales. Los más

generalizados son los de origen proteico tales como gelatinas de pescado y

colas de animales. También se han utilizado las resinas naturales como la

goma laca, cuyo uso se ha prolongado en el tiempo hasta el siglo XIX. Otros

materiales empleados son la brea, la albúmina, la cera de abeja, engrudos

de almidón, caucho y yesos, entre otros. Todos estos adhesivos se ven

sujetos a alteraciones como la oxidación, pérdida de adhesividad e

insolubilidad (Koob, 1998, 49-67).


32

Figura 1. Jarra trilobulada tardo celtibérica (S. I a.C.) con huellas de lañas, procedente de la

Necrópolis de Las Ruedas (Padilla de Duero, Valladolid), Museo de Valladolid. (Fotografía

extraída de Pátina nº13, 2006. 79 p.)

En cuanto a los sistemas de refuerzo, también su utilización se remonta

hasta la Edad de Bronce. Por ejemplo, en material cerámico, se han usado

elementos de cosido tales como ramas, tendones o hierbas que,

actualmente y en ocasiones, solo queda como testigo de esa intervención

los orificios (Echevarría, 2006:75-86). Este sistema de unión mediante

grapado se conoce como lañado (figura 1) (Lastras, 2007)1 y fue

evolucionando a otros materiales tales como plomo, cobre, bronce o hierro.

Es importante destacar el uso del hierro como sistema de unión ya que se

ha utilizado durante toda la historia y, sin embargo, ha ocasionado

importantes daños en las obras de arte expuestas a niveles de humedad

1 El lañado consiste en realizar unos orificios cercanos a las zonas de fractura, sin que se

rompa la pieza. Estos orificios permitían el cosido de las fracturas o fisuras. Los orificios del

lañado se han venido practicando desde el neolítico hasta nuestros días de forma continua,

incluso hoy en día se sigue realizando esta práctica en algunas zonas menos desarrolladas.

Evidentemente esta técnica ha provocado una serie de daños irreversibles en las piezas, desde

el momento en que se realizaban los orificios y la colocación de las grapas a presión.


33

elevados2. También se encuentran otros tipos de refuerzos como cinchas,

abrazaderas y pletinas en objetos tridimensionales, sobre todo en material

etnológico cerámico (Dávila, 2011:180-206).

Las primeras manifestaciones humanas con la intención ya no de

meramente reparar sino de conservar y restaurar se encuentran en Egipto y

Oriente Próximo. La búsqueda de la eternidad y la conservación de la vida

eterna se tenían presentes en la elección de los materiales usados para las

obras de arte. De hecho, los artistas y en especial los escultores, eran

llamados “conservadores de la vida” por la función que tenían las esculturas

de unir la vida del representado con la representación y vencer a la muerte

con la eternidad del material (Macarrón, 2002: 19).

A medida que se sigue avanzando a lo largo de la historia, se continúan

utilizando métodos de unión muy similares, siendo realmente la finalidad la

razón del cambio. Así pues, Roma es caracterizada por su imperialismo y

conquista, apropiándose de obras de arte y readaptándolas. Esta actitud es

determinada por la ideología política y económica en busca de

enriquecimiento y poder; también por la religión y una cultura antropológica,

híbrida y de fuertes contrastes que reclama dominio y coleccionismo. Un

ejemplo de este uso es la intervención datada en el siglo III d.C sobre la

Victoria de Brescia, escultura en bronce de origen griego que se readapta al

gusto romano añadiéndole un par de alas. Para ello, se le practicaron dos

orificios que albergaron unos pernos de bronce sobre los que se encajaron

unos clavos (Macarrón, 2002:35). En el mismo período también se hallan

ejemplos de reutilizaciones de esculturas romanas dado que debían de

adaptarse a las nuevas modas y cánones establecidos. En algunos casos,

dichas esculturas se destinaban a portar el retrato del nuevo propietario,

como se observa en la diosa Azuara del Museo de Zaragoza, escultura en

mármol que conserva los vástagos de hierro utilizados para unir las manos y

2 Este material, al oxidarse, aumenta su volumen y ocasiona fracturas nuevas además de

manchas.


34

la cabeza (Moreno; Escartín, 1996). Asimismo, para embellecer estancias

con placas de mármol, los romanos sujetaban éstas a la pared con pernos

en forma de “L”, bien de bronce o de hierro y rellenaban las posibles

cavidades con mortero (Guiliani, 2006).

Los romanos también practicaban una técnica propia para reparar las partes

de esculturas dañadas. Para adaptar el brazo a su lugar, dice M. Lechat,

“los escultores horadaban en el codo una profunda muesca, unas veces

cuadrada pero más frecuentemente circular; el antebrazo se ajustaba por

medio de un sólido vástago de forma también circular; se comprimía en la

muesca; se practicaba un agujero de un centímetro aprox. atravesando todo

el espesor del mármol, por el centro del vástago, y a través de ese orificio se

colaba plomo, disimulando su terminación. A veces se limitaba a la adhesión

del vástago en la muesca con una materia blanca, reducida a fino polvo,

similar al yeso, aunque podría tratarse de cal” (Arjonilla, 1997:34-41).

Existen textos de carácter jurídico de Sexto Pomponio y Julio Paolo, de la

misma época, que tratan de intervenciones de eliminación de partes

añadidas en esculturas para destacar otras. Son interesantes las

distinciones que se hace de los dos tipos de soldaduras utilizadas en la

época, con hierro y con plomo:

[…] “un propietario no puede reclamar lo que “accidentalmente” se ha unido

a otra cosa mientras permanezca unido; solo señalarlo para que se separe y

luego reclamarlo. Cassio mantiene que lo que estuvo unido por la

ferruminatio se funde en la unidad de la parte mayor, y lo que una vez se ha

enajenado ya no puede volver a su dueño anterior; la ferruminatio logra una

fusión a través de la materia, lo que no ocurre con la unión con plomo

(plumbatura). Entonces, si has unido el brazo de tu estatua a la mía, ya no

es tu brazo, porque toda la estatua se reúne en un único espíritu”

(Macarrón, 2002:44).


35

La Edad Media comprende una etapa de reutilización y aprovechamiento de

materiales para otros fines ya sean defensivos, funcionales o con nuevos

significados. Por tanto se encuentran adaptaciones, sustracciones,

sustituciones, recomposiciones y destrucciones como las producidas por las

invasiones bárbaras que bien, eran un daño colateral o eran producidas

para aprovechar el material para otros fines. Se producen muchas

fundiciones de obras de metal y calcinaciones de esculturas para obtener

otros materiales. De hecho los templos, termas y teatros sirven como

canteras de mármol o como hornos para obtener cal usada para argamasas,

como es el caso de los hornos que había entre el Capitolio y el Tíber. Si es

cierto que se encuentran reparaciones de esculturas en madera en las que

se incorporan espigas de madera o de metal y clavos. Durante los siglos XII

y XIV con motivo del auge demográfico se produce un aumento en la

producción, en los avances técnicos, en el artesanado y el comercio que

propicia un arte más humanizado siendo las intervenciones no solo

meramente utilitarias sino determinadas por el gusto imperante. El control

de los gremios de artesanos, de canteros y albañiles era muy fuerte por lo

que los materiales se escogían cuidadosamente por el maestro atendiendo

a diversas propiedades como resistencia, dureza, adherencia de los

morteros, presencia de pelos y vetas (Macarrón, 2002:45-58), entre otros

factores.

En el Renacimiento comienza una nueva forma de pensamiento que se ve

plasmada en todas las ramas del conocimiento. Hay que destacar el

desarrollo de las matemáticas y las ciencias experimentales. También la

filosofía correlacionada con el racionalismo y con el humanismo que exalta

una orientación pedagógica. El arte no va a ser una excepción ni tampoco

las intervenciones sobre él. El coleccionismo de antigüedades, con su

carácter esteticista, da lugar a restauraciones con más hincapié en la parte

estética que en la histórica. Las intervenciones sobre las estatuas fluctúan

entre una visión iconográfica y fetichista, aunque desde un enfoque

bastante más respetuoso (Macarrón, 2002:69). Un gran ejemplo de


36

intervención de la época y precursora de la restauración tal y como se

conoce en la actualidad, son las intervenciones que se llevaron en el

conjunto escultórico del Laocoonte en este período. Por primera vez se

quiso intervenir una obra para restituir elementos faltantes desde el respeto

al original y la reversibilidad. De hecho, Miguel Ángel talló un brazo en

mármol para El Padre que no llegó a colocar, pero si excavó un profundo

hueco en forma de “L” en el hombro para tal fin (Martínez et al, 2008). Otro

ejemplo de unión de fragmentos de esa época es la intervención realizada

en El David de Miguel Ángel, escultura que fue fracturada tras arrojarle un

banco desde el Palacio de la Signoria durante los combates transcurridos

para expulsar a los Médicis de Florencia en 1527. Vasari y Salviati

recogieron los trozos y, en 1543, Cósimo restauró el brazo utilizando pernos

de cobre (Macarrón, 2002:35).

En el siglo XVII y a pesar de que va apareciendo un sentimiento de

conservación del original, también siguen presentes las adaptaciones a

nuevas modas. Muchísimas obras devocionales en madera fueron

remodeladas para incorporar atributos de orfebrería o convertirlas en

imágenes de vestir. Estas piezas se incorporaban con clavos y tornillería en

la mayoría de los casos (Gañán, 2011).

En época del Barroco se escribieron recetarios de diversos restauradores en

las que se narraba cómo hacer reconstrucciones en mármol poniendo cuñas

y estuco con cera de carnauba y colofonia en las zonas pequeñas o

difíciles. En las zonas más visibles, se adicionaba a esa mezcla polvo de

mármol (Macarrón, 2002:94). Las proporciones que Orfeo Boselli proponía

eran diferentes a las de otros autores de la misma época como Raffaello

Borguini o Agostino Del Riccio. Éste último incorporaba a la mezcla

trementina y almáciga. Además, los pernos que Boselli recomendaba eran

de hierro mientras que los que Borguini indicaba que se debían utilizar eran

de cobre o de bronce. Un ejemplo que ilustra estas recetas es la colección

de escultura romana en mármol de Carrara del Palazzo Lancellotti.


37

Figura 2. Imagen que muestra el perno de hierro de corte cuadrangular en el brazo izquierdo de

una de las esculturas de mármol del Palacio Lancellotti. (Fotografía extraída de Materials and

techniques used in the 17th century restoration of sculptures from the antiquities collection of

the palazzo Lancellotti ai Coronari. 13 p).

Los fragmentos de los dos frisos con escenas de caza están unidos con un

compuesto resinoso a base de colofonia y polvo de mármol fijado con

pernos de hierro. En la Estatua de Hombre Desnudo situada en la ventana

norte, los elementos más grandes se fijaron con pernos de hierro de corte

cuadrangular, de más de dos centímetros de ancho (ver figura 2). Dichos

pernos se fijaron en un extremo con plomo y en el otro con resina de


38

colofonia. El procedimiento seguido, según la literatura, fue el siguiente: se

vertía plomo en la parte a unir donde no había posibilidad de derrame y

posteriormente se fijaba el otro extremo con la resina. Las uniones de

fragmentos de menor tamaño se realizaban con vástagos de bronce.

Además, los relieves fueron sujetados a la mampostería con clavos de

hierro y abrazaderas en forma de “L” (Danesi et al., 2008:117-134). Otro

caso similar es la intervención que se realizó en esta época a la escultura

del Gladiador Borghese, mármol griego que posee pernos metálicos y polvo

de mármol aglutinado con cera de abeja como masilla (Tapol, 2005:139-

153)3. De igual modo se procedió en el conjunto en mármol Castor y Polux

que, al llegar a España desde Roma, presentaba desprendidas las antiguas

intervenciones por motivo del viaje. Felipe V mandó a unos escultores

readaptar dichas piezas. Se realizó con pernos de plomo, yeso y mármol

(Macarrón, 2002:133). Si había pérdidas de atributos éstos se rehacían,

como ocurrió en el caso de la Virgen del Oratorio, obra en terracota del siglo

XVI que, en 1729, le restablecieron el brazo y el pie del niño en madera y le

insertaron varias espigas (Escudero, 2009:183-194). Cabe citar también, el

caso de una escultura en mármol del dios Apolo, de origen greco-romano,

que solo mantenía original la parte del torso. El resto de los miembros

fueron añadidos a finales del siglo XVIII y atribuidos al escultor Carlo

Albacini que los unió con varillas de hierro ancladas con resina de colofonia

y plomo fundido. Como en muchas ocasiones ha ocurrido dicha escultura

fue intervenida de nuevo a finales del siglo XIX o principios del XX,

insertándole un grillete en la base de forma circular y clavijas de cobre y

latón unidas con magnesia y azufre (Fendt, et al. 2006:302-309).

En el período romántico, el criterio general fue la no intervención y, en caso

de llevarla a cabo, debían tomarse las medidas justas tal y como se señala

en el siguiente testimonio ante un proceso de intervención:

3 Se detectaron los pernos con radiografía y las masillas de relleno con luz ultravioleta.


39

“La restauración de estatuas, principalmente de las antiguas, en mármol,

presenta todavía más dificultades que la de los cuadros, y exige no menos

escrúpulos. Se restauran o reemplazan fácilmente ciertos fragmentos poco

importantes de una figura, tanto por medio de yeso coloreado que se

acerque lo más posible al tono general, como por medio de tendones o

espigas de cobre. Pero en general, la restauración de estatuas debería

circunscribirse a la realización de los trabajos estrictamente necesarios para

dar consistencia a la obra” (Martínez, et al. 2008).

Como se ha comprobado a lo largo de estas líneas, durante todos estos

siglos se han utilizado metodologías muy similares para intervenir rupturas

presentes en las esculturas y, obras en general. Sin embargo, será a partir

de la Revolución Industrial cuando se produzca un cambio importante en las

intervenciones gracias a las nuevas técnicas de registro e inspección. Por

ejemplo, el desarrollo de la técnica radiográfica da la posibilidad de explorar

por primera vez las obras de arte permitiendo analizar, en el caso de las

esculturas, estructuras internas, sistemas de unión, clavos y tornillería o

intervenciones de uniones anteriores (Madrid, 2005:15)4 (ver figura 3).

Además, a finales del siglo XIX surgen varias teorías y criterios en el campo

de la conservación y restauración arquitectónica que comprenden tres

corrientes significativas: la corriente estilística defendida por Violet le Duc, la

antirrestauradora de John Ruskin y, una corriente intermedia defendida por

Camilo Boito (Macarrón, 2002:137). Estas tendencias marcarán los modelos

a seguir en las intervenciones de conservación y restauración moderna en

todos los ámbitos del Patrimonio Cultural.

4En 1896 se realiza la primera radiografía sobre una pintura y, un año después, se aplicó al

estudio de una obra de Durero.


40

Figura 3. Radiografía digital del Cristo del descendimiento de los Garrigues. Detalle de las

intervenciones en los hombros. (Fotografía extraída de Arché. Publicación del Instituto

Universitario de Restauración del Patrimonio de la UPV - Núm. 1. 2006. 99 p.)

3.2. Uniones en la actualidad.

Los criterios de intervención actuales en conservación y restauración

establecen como axiomas esenciales la mínima intervención, la acción lenta

y controlada, el respeto por el original y la recuperación de la lectura estética

en su justa medida y siempre que sea posible. En este sentido, los

materiales empleados deben cumplir estos principios dado que, tras

incorporarlos en una intervención restauradora, pasan a ser parte de la obra

de arte restaurada. Si bien es cierto que, los criterios en restauración de

escultura, concretamente en fases de reintegración volumétrica, obedecen a

diversas razones más específicas. Desde el punto de vista físico, se ejecuta


41

cuando es necesario mantener el equilibrio y la estabilidad de la obra. El

nivel estético se ve comprometido cuando el volumen reviste un proceso de

degradación, dado que es este volumen el que realmente caracteriza a la

obra escultórica (Macarrón y González, 1998:124). Un caso particular surge

con el proceso de anastilosis, es decir, la recomposición de fragmentos

originales a partir de información documentada. Este tipo de intervención es

admitida, tanto por la Carta de Venecia de 1964 como por la Carta italiana

del Restauro de 1987. En esta última se señala:

“Anastilosis documentada con seguridad; recomposición de obras hechas

trozos; sistematización de obras con lagunas, reconstruyendo intersticios de

poca entidad con técnica claramente diferenciable a simple vista, o con

zonas neutras colocadas en un nivel diferente al de las partes originales; o

dejando a la vista el soporte original; en todo caso, no integrando jamás

exnovo zonas con figuración, o insertando elementos determinantes para la

imagen de la obra”5.

En cuanto a las intervenciones en general, la misma Carta del Restauro

indica que “toda intervención sobre la obra, o en las proximidades de la

misma, […], debe ser realizada de tal manera y con tales técnicas y materias

que se pueda tener la confianza de que en el futuro no resultará imposible

una nueva y eventual intervención de conservación y restauración”6.

3.2.1. Adhesivos del siglo XX.

Desde bien entrado el siglo XX, los adhesivos sintetizados en laboratorio

han evolucionado a pasos agigantados mejorándose los sistemas de

refuerzo de tipo pernos y varillas. No hay que olvidar los fines para los que

han sido creados puesto que la mayoría de los productos utilizados en la

5 Carta de 1987 de la conservación y restauración de los objetos de arte y cultura. Art. 7c.

6 Ibídem. Art. 8


42

actualidad en tratamientos de Restauración no son específicos de este

campo. De igual modo, subrayar también el gran desconocimiento sobre

muchos productos en cuanto a su envejecimiento se refiere, dado que

muchas formulaciones están sujetas a patentes y al secretismo de su

composición. Aun así, los adhesivos que se utilizan hoy en día confieren

una estabilidad y un buen comportamiento siendo cada vez mayor la

presencia de estudios técnicos (Fort, 2007:71-83). En este sentido,

destacan las resinas epoxídicas, que son las más empleadas en escultura

por su resistencia y estabilidad estructural, sin embargo, las resinas acrílicas

son bastante más reversibles. Elegir unas u otras viene dado por la

resistencia del adhesivo a la tensión y al estrés en la junta de unión

(Podany, et al. 2001:15-33).

En cuanto a los procesos de encolado de piezas se vienen utilizando desde

el siglo pasado diversos tipos de adhesivos (Borgioli, 2006). Los adhesivos

poliméricos del tipo nitrocelulósicos y cianoacrilatos entrañan problemas

motivados por un inadecuado envejecimiento y, es por ello, que tienden a

usarse de manera puntual. Los cianoacrilatos son poco reversibles y

pueden colorear la pieza, mientras que los nitrocelulósicos en un primer

estadio son bastante estables en cuanto a coloración y reversibilidad al

llevar plastificantes pero, se vuelven rígidos y quebradizos conforme

envejecen.

Las resinas que se utilizan de forma generalizada para realizar uniones en

escultura se pueden dividir en dos grandes bloques atendiendo a su cadena

lineal o ramificada, o sea resinas termoplásticas o resinas

termoendurecibles, respectivamente. Dentro de las resinas termoplásticas,

destacan las acrílicas y las vinílicas. Las resinas acrílicas adquieren distintas

características dependiendo de las uniones de sus monómeros. La más

utilizada es el Paraloid B72® que es un copolímero de etil y metilacrilato. Se

comercializa en perlas y se disuelve en un disolvente orgánico antes de

usarse. Aunque no suele emplearse como adhesivo estructural, sí forma


43

parte como estrato intermedio en determinadas intervenciones dado su alto

nivel de reversibilidad. Se trata de una resina cuya temperatura de transición

vítrea oscila entre los 35-40 ºC y esta propiedad limita su uso en procesos

de unión a la intemperie y, más concretamente, en tratamientos de

conjuntos de piedra a gran escala (Podany et al., 2001:15-33). Otras resinas

acrílicas bien conocidas es el Acril 33® (copolímero acrílico) y el Plextol

B500® (butilacrilato y metilmetacrilato). Son dispersiones acuosas, mucho

más inocuas para el restaurador.

También, se vienen utilizando en restauración desde la década de 1970 las

resinas vinílicas dada su facilidad de manejo. Se presentan en emulsión

acuosa lista para ser utilizadas en frío y la posibilidad de diluirse en

disolventes. Algunos estudios señalan que cambian cromáticamente,

pierdan transparencia, aumentan de pH por liberación de ácido acético y se

vuelven más irreversibles conforme envejecen (Campo et al., 2009).

Ejemplos de este tipo de adhesivos vinílicos actualmente comercializados

son el PVA (homopolímeros de acetato de polivinilo), Mowilith DS 5/2®

(dispersión acuosa de acetato de vinilo y éster butílico del ácido maleico)

(Mas-Barberà, 2011:136), y Mowital B 60HH® (polímero de vinilbutiral),

utilizados para encolados de piezas arqueológicas7.

En cuanto a las resinas termoendurecibles o termoestables empleadas en

tratamientos de restauración cabe destacar las resinas epoxídicas y las de

poliéster. Se trata de resinas utilizadas ampliamente como adhesivo

estructural. Las resinas epoxi comenzaron a comercializarse en los años 50

del siglo XX y las de poliéster poco antes. Las características principales

que debe reunir un buen adhesivo en el campo de la restauración son

buena estabilidad en el tiempo (envejecimiento), elevada adherencia y

resistencia a las tensiones, facilidad en la aplicación, mínima contracción y

reversibilidad. Sin embargo, esta última queda muchas veces relegada a un

segundo plano en favor de las otras. Cierto es que cualquier error en el

7 CTS EUROPE.


44

empleo de estas resinas termoestables conlleva peligros sabidos por el

profesional donde solo le queda ablandar e hinchar la resina con disolventes

bastante tóxicos, debilitando la unión. Todo ello, unido a la tensión aplicada

con el fin de separar dicha unión provoca daños volviéndose una

intervención de alto riesgo para la obra de arte. Así queda recogido en

varios estudios donde desvelan que la mayoría de las resinas epoxis

usadas en restauración son más resistentes de lo necesario, incluso por

encima de la obra original (Podany, et al. 2001:15-33).

3.2.2. Varillas de refuerzo que se utilizan en la actualidad.

Las varillas utilizadas en el ámbito de la conservación y restauración son de

dos tipos: varillas metálicas (acero inoxidable o titanio) y varillas de

polímeros reforzados con fibra (de ahora en adelante FRP)8, que son

generalmente las más usadas (Polacek; Jancar, 2008:251-259). Al igual que

los adhesivos, la industria que las fabrica no lo hace específicamente para

el campo de la restauración, sin embargo su comportamiento en

intervenciones estructurales es más que sabido dados los resultados de los

ensayos de deformación, resistencia9 y durabilidad (Quagliarini et al.,

2015:142-150) a los que se someten, aportando seguridad y estabilidad.

Independientemente del material de fabricación de las varillas, la tipología

de la superficie de éstas puede ser lisas, corrugadas y roscadas10

, de

sección circular, rectangular y/o hexagonal. El procedimiento para colocar

8 Fibra de plástico reforzado o polímero reforzado con fibra. Las fibras que se utilizan en

restauración son generalmente de vidrio o de carbono pero existen de basalto o de aramida e,

incluso de fibras tales como papel, madera o asbesto. El polímero es generalmente es una

epoxi, viniléster o poliéster, plástico termoendurecible, y resinas como el fenol-formaldehído

que todavía están en uso.

9 Equipos de ensayo para la industria de la construcción.

10 Son preferibles las varillas corrugadas o roscadas frente a las lisas, ya que al presentar

mayor superficie específica aumenta la adherencia. Criterios de intervención en materiales

pétreos. Proyecto COREMANS 2013.


45

una varilla consiste en realizar un agujero hueco en ambas partes a unir

tomando las medidas necesarias y se inserta la varilla impregnada con un

adhesivo. Las intervenciones estructurales de este tipo plantean un conflicto

de criterios puesto que el hecho de conferir de nuevo estabilidad y devolver

la lectura estética a la obra se contrapone con la reversibilidad y la mínima

intervención. Una vez unidas ambas partes el acceso a dicha intervención

es prácticamente improbable y, por tanto, también su reversibilidad.

Las varillas usadas de forma generalizada en uniones de fragmentos que

requieran refuerzo son las varillas de acero inoxidable y FRP adheridas con

resina epoxi. Un ejemplo de este tipo de intervenciones es la efectuada en

la escultura Amazona Herida, talla romana en mármol datada en el siglo IV

d.C, que consistió en proporcionar a la escultura resistencia y estabilidad

para poder ponerla en pie. Los fragmentos se unieron con varillas de acero

inoxidable de distintos diámetros adheridos con resina epoxi bicomponente

de alta resistencia (IAPH, 2002). De igual modo, en la restauración de la

escultura de San Martín y el Pobre del s. XVII, escultura con soporte de

piedra arenisca, se introdujeron varillas roscadas de acero inoxidable en las

roturas más críticas11

. Otro caso de este tipo de intervención es la realizada

en Santa Bárbara de la Real Basílica de los Desamparados de Valencia,

talla del siglo XVIII en madera de conífera, con pérdidas de los dedos de la

mano derecha. Para reponer esos faltantes, se insertaron unos vástagos de

acero inoxidable que sirvieron para modelar a modo de armadura, en varias

sesiones, los dedos con una resina epoxi termoestable (Bosch, 2001).

También, en el proceso de reconstrucción de la escultura del Capite Velato

(Calle Adarve, Cartagena, Murcia), escultura en mármol, se introdujeron

vástagos de fibra de vidrio en un orificio practicado de 15 cm de profundidad

(Mendiola y Galán-García, 2003-2004:157-166). Es destacado reseñar

también el caso de unión con refuerzos del fragmento lítico más grande de

la muestra Dinastía y Divinidad (Arte Yoruba) que se cosió con varillas de

11

Intervención realizada por Luis Salazar y financiada por el Ayuntamiento de Medina del

Campo. Museo de las Ferias. 1998-2000.


46

fibra de vidrio y resina epoxi (Díaz, 2009:324-333). En las roturas más

críticas del conjunto escultórico de los Fondos Artísticos de la Diputación de

Valencia (Mater Dolorosa y Niño de la Trompa de E. Calandin y Vinatea de

Ignacio Pinazo, todas ellas en yeso de finales del XIX y principios de XX),

también se utilizaron este último tipo de pernos de refuerzo (IVC+R, 2012).

Figura 4. Inserción del brazo de la Prudencia con una varilla de acero inoxidable. (Fotografía

extraída de Arché. Publicación del Instituto Universitario de Restauración del Patrimonio de la

UPV - Núm. 3. 2008. 129 p.)

Otro ejemplo más es la intervención de la reposición de atributos a las

esculturas del siglo XVIII de la Real Basílica de los Desamparados de

Valencia en yeso, en la que se optó por insertar pernos de acero inoxidable

impregnados con resina epoxi como se hizo con La Caridad, la Prudencia

(figura 4) o El Nuevo Testamento. Sin embargo, la adición de la

representación del Espíritu Santo se realizó con una varilla de fibra de vidrio

(Grafiá, et al. 2008:127-136).


47

En otros casos, también se aprecia el uso de varillas distintas en una misma

intervención como se reseña en la intervención llevada a cabo en la pila

bautismal del siglo XVII de la Iglesia Arciprestal de Santa María de

Ontinyent (Valencia), pieza en mármol de Carrara, donde se practicó un

sistema mixto de cosidos y anclaje. Por un lado, se intervino sustituyendo la

varilla central de hierro forjado por una de acero inoxidable. Por otro lado,

las cuatro partes que conformaban el fuste se cosieron con varillas de fibra

de vidrio (dos a dos) encoladas con resina epoxi tixotrópica (Mas-Barberà y

Duréndez, 2013:113-128).

Aunque es menos frecuente, también hay casos con otros tipos de

adhesivos, como se indica en la propuesta de restauración de la Dama de

Baza llevada a cabo por J.M. Cabrera y, publicada en el Boletín nº 12 del

ICR, donde se contemplaba la fijación de pequeños fragmentos con resina

de poliéster (Aspa) y los de mayor tamaño con la misma resina incluyendo

varillas de acero inoxidable (Gómez et al., 2008:211-222)12

.

Respecto al uso de varillas de carbono en escultura y ornamentos son

pocos los casos encontrados. Si bien es interesante la intervención de la

Fuente Lindwurm en Klagenfurt (Nimmrichter y Wedenig, 1996: 127-134).

En general se puede utilizar cualquier material siempre que sea inerte e

inocuo para la obra original. En este sentido, puede referirse la intervención

en la espada perteneciente al conjunto arqueológico de la necrópolis de

incineración de la Osera (Chamartín de la Sierra, Ávila), cuya empuñadura

se reforzó con vástagos de metacrilato (Barrio, 1992:145-178).

12

Propuesta de los años 70.


48

Figura 5. Apolo. Detalle del muslo izquierdo con intervenciones del siglo XIX. (Fotografía

extraída de Gallery the Restoration of Ancient Bronzes Naples and Beyond. Guetty Museum. 52

p.)

También hay casos donde las varillas de refuerzo se colocaron sin

adhesivo, de forma exclusivamente mecánica como suele realizarse en las

intervenciones de escultura en metal huecas. De hecho, hay varios ejemplos

de escultura antigua que han sido unidas mediante armaduras, remaches,

varillas y refuerzos sujetados mediante clavos y tornillería, sobre todo

intervenciones de finales del XIX y principios del siglo XX (figura 5). Es el

caso de las esculturas de Trebonianus Gallus del Metropolitan Museum,

niño con una bulla en el Louvre, el nacimiento y la segunda vida de Minerva

de Arezzo, y Apolo y Diana de Pompeya (Risser, 2013).

Mención especial merecen las intervenciones en Patrimonio Arquitectónico

donde se emplean refuerzos estructurales. La restauración o rehabilitación

de estructuras resulta ser uno de los aspectos de mayor interés y más


49

directamente relacionado con los nuevos materiales compuestos13

. Estos

procesos suelen consistir en la sustitución de soportes corroídos y la

colocación de perfilería y cosidos (Recuero, et al. 1997:39-50). Estudios

muestran qué acciones son las más convenientes, sobre todo en patrimonio

arquitectónico antiguo, y buscan las mejores soluciones para reforzar vigas

de madera con varillas de fibra de vidrio (Raftery y Whelan, 2013:209-220)

o, los trabajos realizados a propósito de las reparaciones de los mármoles

del Second Bank en Estados Unidos con distintas varillas y adhesivos

(Glavan, 2004)14

.

También hay estudios centrados en saber por qué fallan los sistemas de

unión y, en consecuencia, se produce el colapso de los materiales (Ivorra, et

al. 2013:290-301) como ocurrió en un edificio industrial en Alcoy (Valencia).

Asimismo, cabe destacar las intervenciones en las Portadas del Sol y de la

Cuesta de la Colegiata de Osasuna restauradas con varillas de fibra de

vidrio y epoxi de distintos diámetros (Sánchez y Pineda, 2006:20-27). De

igual modo, las intervenciones en las Portadas del Nacimiento y del

Bautismo de la Catedral de Sevilla donde los fragmentos de piedra

desprendidos, se anclaron mediante la inserción de varillas de fibra de vidrio

y resina epoxi también (ver figura 6) (Cirujano, 2002:101-120). En la fachada

norte del edificio del Senado de España se introdujeron una serie de

varillas, entre 10 y 15 cm, con resina epoxi sin estireno para realizar un

cosido y poder reanclar las molduras (Monjo y Bustamante, 2015).

13

Publicación del Ministerio de e innovación sobre el I+D+i para una cultura sin barreras E2.26

– Cirugía del Bien Cultural. Técnicas de Rehabilitación/Refuerzos para edificios históricos del

Patrimonio Cultural.

14 Se estudiaron varillas de acero, FRP, cerámicas y tornillería destinada a intervenciones

quirúrgicas óseas.


50

Figura 6. Inserción de varillas de fibra de vidrio con resina epoxi para anclar los fragmentos de

piedra desprendidos. (Fotografía extraída de Proceso de intervención en las portadas del

Nacimiento y del Bautismo de la Catedral de Sevilla 115 p).

En otros casos, las varillas se utilizan no solo como refuerzo de unión sino

también a modo de armadura para modelar una reposición, como ocurrió en

la Portada del Sol de la Basílica de Santa María en Elche (Alicante), donde

se configuró un armazón de varillas de fibra de vidrio reforzado en las

esquinas de las cornisas con varillas de acero corrugado y se fijó a la piedra

con un adhesivo específico para anclajes (Sika Anchorfix-1®).

Posteriormente se realizó la reconstrucción volumétrica con mortero pétreo

(Martínez-Hurtado, et al. 2009).

Para el refuerzo estructural de edificios también se usan las varillas de

carbono como se recoge en el caso del Palacio de Viana (Madrid) donde el


51

apoyo de las columnas de piedra del Patio de Rivas fue reforzado mediante

resinas y varillas de fibra de carbono15

.

Los vástagos de titanio se utilizan con mayor frecuencia para intervenir

elementos arquitectónicos más que escultóricos, como se ha realizado en la

Catedral de Barcelona para mantener unidos los fragmentos de piedra

(López, 2011), o en las intervenciones del Museo Nacional de Arte de

Cataluña que, en 2009, se fijaron las cornisas al edificio (Bosco, 2008).

Finalmente, en el Partenón de Atenas, debido al gran problema de

oxidación provocado por las grapas de hierro colocadas entre 1898 y 1933

por N. Balanos, éstas fueron en 1983 sustituidas por cementos especiales y

refuerzos de titanio (Layuno, 2012:7-22).

3.2.3. Anclajes y pernos especiales en escultura y arquitectura.

En ocasiones, bien por la originalidad de la obra de arte o por la complejidad

de su restauración, se necesitan soluciones diseñadas exclusivamente para

esa intervención que requiere un procedimiento único. Hay que reiterar que

la mayoría de los materiales empleados en restauración proceden del

mundo industrial y tienen una finalidad distinta a la de intervenir obras de

arte, como pueden ser los diversos tipos de anclajes, como el sistema keil,

procedente del campo de la construcción16

. Por eso quisiera subrayar

casos, cada vez más frecuentes, en los cuales se realizan estructuras y

sistemas de estabilización exprofeso en la restauración de bienes culturales.

Un caso a destacar es la Estatua de la Libertad, diseñada por Alexandre

Gustave Eiffel. Se ideó con un sistema de armadura de hierro a modo de

“esqueleto” cubierta por una “piel” de bronce, lo que ha supuesto grandes

problemas galvánicos. El material férreo en mal estado fue sustituido por

acero inoxidable que es poco reactivo con el bronce. Además, se

15

Informe de los trabajos realizados en el palacio de Viana (Madrid).

16 Es un anclaje para uniones invisibles, que unido a perfilería metálica, se utiliza para

revestimientos de fachadas.


52

intercalaron láminas de teflón a modo de aislante electrolítico (Macarrón;

González, 1998:114-115).

Otro ejemplo es el Hipnos de Almedinilla, escultura de bronce, que estaba

dividida en siete fragmentos. Para montar esta escultura y devolverle la

lectura estética, se diseñó un sistema de tirantes de expansión en acero

inoxidable, ideado de forma específica para cada una de las uniones. En el

interior de cada sección se insertó además un elastómero para que ajustara

el sistema de montaje. Este procedimiento resulta, en definitiva, totalmente

inocuo y reversible (Baglioni y Bouzas, 1999:43-62).

3.3. Los imanes en Conservación y Restauración.

Hasta la fecha, los imanes se han utilizado con diversas finalidades en

conservación-restauración. De acuerdo con el modo de usarlos, pueden

clasificarse de la siguiente manera:

a) Como sistema expositivo en papel y obra textil, puesto que es un

sistema no invasivo, reversible y, de manera controlada, inocuo.

Este aspecto es fundamental si se desean evitar deformaciones y

marcas por la fuerza de la presión magnética.

b) Como fijación de pintura mural u objetos a un nuevo soporte

expositivo.

c) Como herramienta. Se utilizan en fases de alisado, sentado de color

y de limpieza en el ámbito de la conservación y restauración

(escultura y arquitectura, pintura de caballete y arqueología).

d) Como sistema de unión de fragmentos y reconstrucciones de

faltantes en tres dimensiones.


53

3.3.1. Imanes utilizados como sistema expositivo de obra en

papel o textil.

Los materiales magnéticos se emplean como solución innovadora,

sustituyendo otros tipos de sistemas de exposición ya sean suturas,

adhesivos o velcros. Se tiene constancia de su uso en exposiciones desde

finales de los años 80 del siglo pasado. Existen recomendaciones sobre las

características que debe cumplir el sistema magnético, y son: utilizar una

hoja de Mylar® como interfase entre la obra y el imán, tener en cuenta las

separaciones entre los imanes para que no se sientan atraídos entre ellos,

el espesor y las particularidades de cada obra (Spicer, 2010: 1-5).

Un ejemplo del uso de imanes como sistema expositivo de obra gráfica lo

encontramos en la exposición de la obra en papel de gran formato del

arquitecto Paolo Soleri. En esta ocasión se utilizaron barras de metal sobre

las que se fijaban los grandes formatos con bandas flexibles de imanes

protegidos con cinta adhesiva neutra para evitar la interacción directa entre

los materiales, amortiguar la fuerza y mejorar el impacto visual (Fiorani,

2006:71-79). Este sistema ya había sido utilizado en la obra de Betty

Goodwin en el Montreal Museum of Fine Arts. En este caso, las barras eran

de acero y la obra en papel se sujetó con imanes cerámicos en forma de

disco (Potje, 1988).

El Rijksmuseum Twenthe ha utilizado imanes permanentes tanto a nivel

expositivo como con fines de almacenamiento. Se pueden destacar dos

casos: Raincoat Drawing de Juan Muñoz (1988) y Carel Dora op de vlucht

de Visser (1983). El primero es una obra en tela de algodón negro que

había estado tensada en un bastidor. Debido a la debilidad y deformación

de la tela en la zona que había estado grapada, se decidió colocar una

estructura fijada con imanes forrados de fieltro y encajados en copas. La

segunda obra se expuso con un sistema magnético puesto que fue

concebida para flotar en el muro y no estar fijada a una estructura. Al

tratarse de una obra realizada con grafito, se desarrollaron estudios previos


54

para evitar posibles daños por el campo magnético de los imanes. Los

imanes que se utilizaron en esta ocasión estaban forrados con papel

japonés (Verberne-Khurshid, et al. 2002:363-369). Robert Ryman, artista

vivo, no concibió que sus obras fueran expuestas con algún tipo de marco o

soporte, de modo que el R. Guggenheim Museum propuso distintas

opciones para sus obras Sin Título (1993), Classico 1 (1968) y Classico 20

(1968-1969). En la primera obra se colocó papel Kozo adherido con almidón

de trigo como estrato intermedio para fijar posteriormente placas de acero

galvanizado con Beva 371® film. Esta obra se unió a imanes flexibles

grapados a la pared. En el caso de las obra Classico se utilizó Melinex®

como estrato intermedio, las placas de acero se protegieron con Acryloid

B72® y los imanes flexibles fueron atornillados a la pared (Keynan, et al.

2007:7-16). La restauradora Julie Barth realizó un trabajo similar en la obra

Boxing Painting de Ushio Shinohara (Barth, 2014). El Museo de Berlín

realizó la conservación de una serie de dibujos del s XV y XVI donde la tapa

frontal de cada montaje individual fue fijada con imanes (Heidenreich,

2013:6).

En cuanto al uso de imanes en exposiciones de obra textil, se citan los

casos de la exposición de textiles de la Corte Imperial China colgados

mediante imanes de tierras raras para evitar el uso de pernos o de costuras

en las piezas históricas; las polainas en piel Nimiipuu (Hovey, 2012:51-58)17

o, el caso del portière (cortina de cuero) de la Colección Estatal Bardini en

Florencia. En este caso se diseñó un sistema donde la pieza pudo recuperar

su condición de ser colgada. La cortina en cuestión pende de una barra que

se mantiene en su lugar gracias a un sistema de imanes de neodimio

permitiéndole, a su vez, las fluctuaciones dimensiones de la pieza (Paris, et

al. 2008)18

.

17

Intervención expositiva llevada a cabo en el Museo de Arte de sant Louis. Los imanes se

introdujeron en cartón corrugado, y cuatro de estas piezas sujetaban cada pernera. En el

artículo citan tres casos más en que utilizan los imanes como sistema expositivo en el Museo.

18 Intervención por parte del Istituto Centrale per il Restauro.


55

3.3.2. Imanes utilizados como fijación de pintura mural u

objetos a un nuevo soporte.

El uso de imanes en pintura mural también resulta destacado. Se utilizaron

sistemas magnéticos para exponer en el Museo de Prehistoria (Valencia) el

conjunto de fragmentos de pintura mural y un friso de mármol procedentes

del yacimiento arqueológico de Els Alters, en la Comunidad Valenciana. Se

obtuvo como resultado la combinación de imanes de neodimio unidos al

original con resina epoxi y placas de acero galvanizado como nuevo

soporte. Esta intervención quedó recogida en el trabajo titulado “Un ensayo

de mínima intervención en la aplicación de nuevo soporte en pintura mural”

(Zincone, 2012). De igual modo, el estudio “Las pinturas murales de la

ciudad íbero-romana de Cástulo, Linares (Jaén): Estudio técnico y

propuesta de diferentes sistemas de anclaje para su musealización”

contempló la posibilidad de exponer los murales mediante imanes y se

requirió de un estudio físico químico para conocer su estabilidad (Calabria,

2013).

El Victoria & Albert Museum ha incorporado sistemas magnéticos en la

exposición de la colección de retratos miniatura (ver figura 7). Crearon un

sistema de anclaje que combina unas sujeciones con alambre a un imán

central (Derbyshire, 2005:2-4). También el museo estatal de Maine los ha

utilizado para exponer objetos (Spicer, 2010: 1-5). En este caso, los imanes

fueron protegidos con papel japonés.


56

Figura 7. Pruebas para la exposición de retratos en miniatura. (Fotografía de Timea Tallian y

extraída de Conservation Journal Autumn 2005 Issue 51. V&A Museum. Disponible en

http://www.vam.ac.uk/content/journals/conservation-journal/issue-51/the-new-miniatures-

gallery/).

También se han utilizado sistemas magnéticos para llevar a cabo uniones a

un nuevo soporte, como ocurrió en el caso del Díptico de Murano del Museo

de Rávena que, tras liberar la talla en marfil del soporte de madera, se le

proporcionó uno nuevo de Plexiglás fijado con imanes aislados con teflón y,

adheridos a dicho soporte con silicona (Cristoferi, 1991:34-39). Se trata de

un recurso museográfico muy utilizado puesto que también ha sido usado

en el museo de Bellas Artes de Limoges fijando varios esmaltes con imanes

para su exposición (Musée de Beaux-Arts Limonges, 2011). Incluso, dentro

del proyecto museográfico de la Sala de los dibujos y estampas del Museo

de Bellas Artes de Córdoba se incorporó en las paredes un sistema de


57

imanes para fijar las rotulaciones de las obras expuestas (Baglioni, et al.

2002:69-80).

3.3.3. Los imanes utilizados como herramienta/utensilio.

Los imanes se utilizan en tareas de restauración ya que permiten eliminar

deformaciones y realizar sentados de color, como por ejemplo en el caso de

la pintura de Giacomo Balla donde los bordes de las lagunas de la obra

Giardini Romani fueron suavizadas mediante presión controlada usando

imanes y placas de metal protegidas con Melinex® (Bestetti, 2005:336-343).

El cuadro de la crucifixión de Stephen Kessler fue intervenido in situ, sin

perder su verticalidad utilizando imanes y placas de acero galvanizado

durante las presiones controladas realizadas (Saccani y Rella, 2007:182-

187). El mismo proceso fue llevado a cabo por estudiantes de la Universidad

Winterthur en varios lienzos sobre bastidor (Stoner, 2008:114-115). Los

sistemas magnéticos también se utilizan en el ámbito del documento gráfico.

El alisado con imanes se considera muy útil porque puede usarse sin

desmontar la encuadernación en el caso de libros (Escohotado, et al. 2012)

(figura 8) o pergamino (Plateau, 2014:134-142). Ejemplos de estos usos son

las tapas de pergamino de libros del archivo municipal de Pego (IVC+R,

2011), el certificado de reconocimiento como funcionario de la Guerra de la

Independencia de EEUU a Nathaniel Leonard en 1785 (Jordan, 2011:47-

55), El “Llibre de lletres e altres actes fet e activat en poder del [honrat] en

Anthon de Gudar, justicia de la ciutat [de] Sogorb]” del año 1413 (IVC+R,

2011) y el Pergamino de elección de Ramón Gastó como obispo de

Valencia (IVC+R, 2012).


58

Figura 8. Utilización de los imanes como herramienta para eliminar deformaciones en

pergamino. (Fotografía extraída de Innovación y Tecnologías en la Especialidad de

Conservación y Restauración de Obras de Arte. 80 p.)

Con la misma finalidad se han utilizado imanes en el ámbito etnográfico,

como solución para reparar rasgados en la piel de foca de un Kayak

construido por los Inuit de la región Ivuyivik (Dignard, 1989:159-167) o como

sistema de sujeción provisional en un cuero muy deteriorado y arrugado de

una parka para poder sacar patrones en Mylar® (Dumka, 2004:5-9).

Los imanes también se usan en sistemas de limpieza para resolver la

problemática de la eliminación de los productos de limpieza en obra de

caballete. Para ello se incorporan partículas de ferrita a geles de limpieza de

manera que, al acercar un imán, el gel se siente atraído por éste lo que

facilita su eliminación (Gómez, et al. 2010:43-55). Este sistema controla la

penetración del gel de limpieza mediante un ferrofluido compuesto de carga

positiva. Así, en soportes porosos no queda retenido en el sistema capilar.

Estos geles pueden reutilizarse continuamente al deshidratarlos en cámara

de vacío y obtener de nuevo el polvo (Bonini, et al. 2007:8681-8685).


59

En arqueología tiene diversas aplicaciones. Por ejemplo, se ha utilizado

para localizar núcleos metálicos en piezas con una corrosión elevada. Se

trata de una forma económica de observar el grado de mineralización de

una pieza de hierro dependiendo de la reacción que ofrece el imán

(Domínguez, 2009:39-46). Se ha usado en los estudios previos a un

Soliferrum19

del s. IV a.C encontrado en la necrópolis ibérica de “El

Tesorico” (Albacete); y, en el Caballo clásico de bronce del Museo

Metropolitano de Arte para determinar la presencia de sedimentos ferrosos y

de intervenciones en hierro (Lefferts, et al. 1981:1-42). También se ha

utilizado para evaluar el estado de conservación de elementos históricos de

hierro sumergidos en el Pacific Rim National Park, en la isla de Vancouver

(Canadá) (Murdock, 1991: 7-11). Asimismo tras una restauración por baño

electrolítico, se han utilizado imanes para separar esquirlas de oro de otros

sedimentos magnéticos (Ude-Hansen, 1982:185-188).

Finalmente, los imanes también ofrecen una solución muy apropiada como

cierres magnéticos frente a sistemas más tradicionales como lazos,

broches, botones o velcros (Schlefer, 1986).

19

Solifeerrum: Soliférrea: Se trata de lanzas hechas completamente de hierro. Se componen de

una varilla de sección circular de entre 1 y 2 cm de diámetro y unos 2 metros de longitud, que

se engrosa en su punto central para permitir empuñar el soliferrum equilibrando el peso del

arma en el momento del lanzamiento. La varilla se remata en punta con una, dos o cuatro

aletas. El otro extremo puede terminar también en punta o ser romo. Se considera un arma

altamente especializada que evitaba la fragilidad de las astas de madera. Parece que su uso

predomina en el siglo IV a. C.


60

3.3.4. Los imanes utilizados como sistema de unión de

fragmentos y de prótesis.

Se tiene constancia del uso de imanes como elemento de unión desde los

años 70 del siglo XX. A continuación se detallan algunos ejemplos de

intervenciones con este sistema.

El primer caso reportado hace referencia al Cristo en mármol de Andrea

Sansovino, situado en primera instancia en el exterior del Baptisterio de

Florencia y trasladado con posterioridad al interior (ver figura 9). En 1976 se

perdió parte del brazo derecho y se sustituyó por una prótesis de fibra de

vidrio unida de forma delicada para no dañar el mármol debilitado. Se

usaron imanes con el fin de no castigar la piedra original y facilitando la

eliminación de la prótesis en caso de ser necesario.

Figura 9. Prótesis de fibra de vidrio unida mediante imanes al Cristo de Andrea Sansovino.

(Fotografía extraída de Reversibility, does it exist? 97 p).


61

Un criterio similar se llevó a cabo en la restauración de dos estatuas de

piedra arenisca del siglo XVII (Figura 10). Una de ellas carecía de nariz y

fue remodelada con fibra de vidrio para posteriormente ser unida con

imanes (Oddy y Carroll, 1999: 96-97).

Figura 10. Prótesis de la nariz unida con imanes de una estatua de la Villa di Mondeggi cerca

de Florencia. A la izquierda se ve la escultura con la prótesis y a la derecha sin ella. (Fotografía

extraída de Reversibility, does it exist? 97 p).

También señalar el caso del grupo escultórico Venus y Marte perteneciente

al Museo Romano de las termas de Diocleciano y trasladado al Palazzo

Chigi (AFP, 2010). En 2010 se restauró y le colocaron una serie de prótesis

unidas con imanes. Estas incorporaciones fueron eliminadas en 2013 al

regresar el grupo escultórico al Museo Nacional Romano y decidirse que no

correspondían a los criterios de la escuela. Sin embargo, en una primera

instancia se planteó la intervención como una "oportunidad única de

experimentar técnicas de reintegración y de reconstrucción en esculturas"

(EFE, 2013).


62

El Museo del Prado también utilizó los sistemas magnéticos en la

intervención realizada en el grupo escultórico Nerón y Séneca de Eduardo

Barrón. En esta obra de escayola, se fijó la figura de Minerva con un

sistema magnético20

. En la intervención llevada a cabo en una escultura

tallada en madera perteneciente al Museo Municipal de Requena (Valencia),

las prótesis más grandes se insertaron mediante microimanes (Mas-Barberà

y Simón, 2002:23-40). En ninguno de los casos descritos, se ha

especificado el adhesivo utilizado para unir los imanes ni el número de

imanes usados, simplemente se ha justificado su uso tomando el criterio de

la reversibilidad.

Figura 11. Elaboración de la prótesis de la Virgen de Nuestra Señora de LLosar por modelado

directo habiendo colocado los imanes previamente. (Fotografía extraída de Anónimo del siglo

XV Nuestra Señora del Llosar. Parroquia de Santa María Magdalena Villafranca del Cid.

Castellón. 10 p.)

20

2011. Información citada en el curso El Yeso en la Escultura y en Elementos Ornamentales.

Materiales y Técnica para su Intervención, por parte de Sonia Tortajada, restauradora de El

Museo del Prado. 14 y 15 de Junio de 2013.


63

En cambio, sí aparece más información en la intervención realizada a

Nuestra Señora del Llosar (Valencia), obra en piedra del siglo XV. Las

reintegraciones volumétricas se plantearon para poder ser desmontadas.

Para ello, se utilizaron imanes unidos con Balsite® y resina epoxi (IVC+R,

2013) (figura 11). En la escultura de Hermes de Mahdia, escultura en

bronce, se reintegró un faltante con una prótesis de resina epoxi fijada con

imanes (Willer, 1994:953-959). Recientemente, una de las esculturas

dañadas por yihadistas en Palmira (Siria) fue intervenida por el Instituto

Superior para la Conservación y la Restauración de Roma. En este caso

concreto, la escultura fue registrada en 3D, posteriormente, los faltantes

fueron reconstruidos de modo virtual e impresos con resina y polvo pétreo

similar al original, todos ellos unidos con 6 imanes (Squires, 2017) (figura

12).

Figura 12. Escultura siria con su prótesis unida mediante imanes. (Imagen extraída de

Imprimalia 3D. Disponible en http://imprimalia3d.com/noticias/2017/02/17/008750/esculturas-

da-adas-yihadistas-siria-son-restauradas-ayuda-impresi-n-3d).


64

En otros casos, para conservar mejor una obra se decide hacerla

desmontable cuando originalmente no lo era. Esto sucedió con la escultura

titulada Tree Sculpture de Lena Yarinkura (2002) que planteaba una

fragilidad extrema a la hora de transportarla y exponerla. Finalmente, se

decidió hacer las partes de los animales desmontables uniéndolos con

imanes y arandelas (figura 13). Para ello, se envolvieron los imanes en

papel japonés y se pintaron del mismo color que la obra, fijándose todo

seguido con un polímero de coacetato de etileno de vinilo (VAE),

comercialmente conocido como Evasol® y con menor acidez que el PVA

(Wild, 2011:11-14).

Figura 13. Sistema de unión mediante imanes de los animales desmontables de la escultura

“Tree Sculpture”. A la izquierda se ve la escultura completa y a la derecha en detalle.

(Fotografía extraída de Ethnographic Conservation newsletter. Num 32. 11-13 p).


65

Definitivamente, y a raíz de estas líneas, el empleo de imanes como método

de restauración en objetos artísticos tridimensionales ha sido escasamente

estudiado. A nivel nacional, la Universidad del País Vasco, de la mano de

un equipo de conservadores-restauradores, llevaron a cabo unos primeros

estudios en el 2001 y que patentaron en 2005 (Barandiarán, et al. 2005). El

proyecto que proponían consistió en unir un brazo reconstruido de una

pieza mediante tres pares de imanes de neodimio con forma de disco

adheridos con un adhesivo de cianoacrilato y la pierna de un niño con un

par de imanes más (ver figura 14). (Barandiarán, et al. 2001:70-75;

Barandiarán, 2002:465-474).

Figura 14. Talla de San Antonio. A la izquierda se ve la escultura sin la prótesis y a la derecha

la reconstrucción montada tanto del brazo como de la pierna del Niño. (Fotografía extraída de

Restauración & Rehabilitación num 52. 75p).

A partir de este trabajo, también surgió un estudio sobre tres pinturas

murales realizadas por Gustavo de Maeztu en fibrocemento. Dos de ellas,


66

Pareja de Carnaval y Familia Vasca, pintadas al fresco, presentaban

faltantes en sus esquinas. Tras realizar unas prótesis en poliéster con

microesferas y fibras de vidrio, se unieron al original mediante dos

microimanes adheridos con cianoacrilato (Venegas, et al. 2002).

Finalmente, como uniones de partes originales señalar el caso de la bolsa

de cuero de la colección de Ramsey House Collection de la Sociedad

Histórica de Minnesota donde la placa de plata desprendida fue tratada con

Agateen®. Para no manchar el cuero original utilizaron un imán para

separar las partes (Braun, 2001:83-84). De igual modo, es significativo

destacar también el trabajo de recomposición y reintegración realizado por

parte del Opificio delle Pietre Dure sobre la escultura de san Juan Bautista

niño “san Juanito” de Miguel Ángel, donde los fragmentos intervenidos

fueron unidos mediante imanes para que el proceso fuera reversible y, así

poder reincorporar de nuevo los fragmentos originales en el caso que

apareciesen (Lorenzi y Sorella, 2014:101-126) (figura 15).


67

Figura 15. Brazo de San Juanito unido con imanes. (Fotografía extraída de El San Juanito de

Úbeda restituido. 118 p).

3.4. Principios físicos aplicados a las uniones.

En este apartado de esta tesis doctoral se presentan los principios físicos

que han servido para el posterior desarrollo del modelo teórico de unión

utilizando materiales magnéticos. Fundamentalmente, estos principios han

sido las leyes de la Estática.


68

3.4.1. Mecánica.

La Mecánica es la ciencia física que estudia el estado de reposo o

movimiento de los cuerpos bajo la acción de las fuerzas. La Mecánica es la

más antigua de las ciencias físicas. Los escritos más antiguos que se

registran acerca de esta materia son de Arquímedes (287-212 a.C)

referentes al principio de palanca y al principio de empuje. A la formulación

de las leyes de la combinación vectorial de fuerzas dada por Stevinus

(1548-1620), aguardaba un progreso sustancial, y el mismo autor enunció la

mayoría de los principios de la Estática. El primer estudio de un problema de

dinámica se debe a Galileo (1564-1642) y se refiere a sus experimentos

sobre la caída de los cuerpos. La formulación de las leyes de movimiento,

incluyendo la ley de la gravitación, fue realizada por Newton (1642-1727),

quien también concibió la idea de lo infinito en análisis matemático. También

Da Vinci, Varignon, D’Alembert, Lagrenge, Laplace y otros han contribuido

de manera sustancial al desarrollo de la Mecánica (Meriam, 1978).

La mecánica clásica o newtoniana, es una teoría del movimiento basada en

las ideas de masa y fuerza. Las relaciones fundamentales de la mecánica

clásica están contenidas en las leyes de Newton (Abad, et al. 2012):

1. Todo cuerpo en ausencia de fuerzas permanece en estado de

reposo o de movimiento rectilíneo uniforme.

2. Toda fuerza ejercida sobre un cuerpo altera su estado de

movimiento (vence su inercia), produciéndole una aceleración que

resulta ser proporcional a la fuerza aplicada y en su misma dirección

y sentido.

3. Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), éste ejerce

sobre el primero otra fuerza (reacción) de la misma dirección y

magnitud, pero de sentido opuesto.

La primera y segunda leyes de Newton pueden considerarse como una

definición de fuerza. Una fuerza es la causa capaz de producir en un cuerpo


69

un cambio de velocidad, es decir, producir una aceleración. La dirección de

la fuerza coincide con la dirección de la aceleración causada. Esto se podría

decir de forma contraria, que fuerza es toda acción que tienda a modificar el

estado de reposo de un cuerpo o de movimiento o lo deforma. La magnitud

de la fuerza es el producto de la masa del cuerpo por la magnitud de la

aceleración producida (Tipler, 1992).

La estática es la rama de la mecánica que estudia el equilibrio de los

cuerpos, estudiando las condiciones que lo rigen y considerando a los

cuerpos sólidos como rígidos e indeformables21

: se supone invariable la

distancia entre dos puntos de un cuerpo cuando éste se encuentre sometido

a la acción de las fuerzas. Si un objeto está en reposo y permanece en

dicho estado se dice que está en equilibrio estático. El objetivo de este

trabajo es, por tanto, que las uniones se mantengan en equilibrio estático.

3.4.2. Fuerzas.

En el estudio de los problemas de Estática siempre van a aparecer fuerzas.

La fuerza es una magnitud vectorial. Sobre un cuerpo rígido pueden actuar

simultáneamente más de una fuerza. El conjunto de las mismas se

denomina sistema de fuerzas.

Las fuerzas que se van a considerar son las siguientes:

La fuerza (F) que es la que realiza el objeto contra la superficie de fractura.

Va a ser siempre nuestra incógnita ya que corresponde a la fuerza de

sujeción que han de realizar los imanes, o a la fuerza de adhesión del

adhesivo a utilizar. Es la fuerza que se calculará con el modelo.

21

Todos son deformables en mayor o menor medida, pero esas deformaciones en los

materiales escultóricos en general, son tan pequeñas que no son tenidas en cuenta.


70

La fuerza normal (N) es la que realiza una superficie en respuesta a la

fuerza ejercida por el cuerpo apoyado en ella.

El peso (P) que corresponde a la fuerza gravitatoria. El peso se representa

como un vector aplicado en el centro de masas, perpendicular al suelo. El

peso es igual a la masa (de los fragmentos a unir en estos casos de estudio)

multiplicada por la gravedad que siempre tiene un valor constante de

9,81m/𝑠2 . Por lo tanto, siempre se puede conocer esta fuerza utilizando la

ecuación P=mg.

Asimismo, la fuerza de rozamiento (𝐹𝑅) es otra fuerza a considerar. Cuando

un cuerpo se mueve o tiende a moverse sobre otro aparece una fuerza que

se opone a ese movimiento: es la fuerza de rozamiento. Cuando se aplica

una fuerza con una componente tangencial al plano a un bloque en reposo

debería iniciar un movimiento. Pero eso no ocurre hasta que supera un

cierto valor umbral. La fuerza estrictamente necesaria que es preciso aplicar

tangencialmente para iniciar el movimiento es la fuerza estática de

rozamiento. Las fuerzas de rozamiento son debidas a interacciones muy

complejas entre moléculas de los cuerpos en contacto, pero desde el punto

de vista de las aplicaciones prácticas, se comprueba experimentalmente

que vienen dadas por 𝐹𝑅= μN, donde μ es el coeficiente de rozamiento, que

es una constante que depende de los cuerpos en fricción, y N es la fuerza

normal. El parámetro conocido como coeficiente de rozamiento (μ) da

cuenta de la resistencia que presentan dos cuerpos al deslizar uno sobre

otro (Tipler, 1992). Este coeficiente es característico de las superficies en

contacto, independientes del área de las mismas. Se pueden encontrar

calculado en tablas para diversos materiales, pero no existen tablas

específicas para materiales empleados en obras de arte ni en restauración.

De acuerdo con la primera ley de Newton, todo cuerpo continúa en su

estado inicial de reposo o de movimiento con velocidad uniforme a menos

que actúe sobre él una fuerza externa neta o no equilibrada. La fuerza neta

que actúa sobre un cuerpo, llamada también fuerza resultante, es la suma


71

vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre él (𝐹𝑛𝑒𝑡𝑎=ƩF). Por tanto,

para que un cuerpo no se mueva la suma de todas las fuerzas debe ser

nula.

Como ejemplo presentamos el siguiente caso:

Figura 16. Esquema de equilibrio de fuerzas para las cuatro fuerzas a estudio: Rozamiento,

ejercida, normal y peso.

Para sumar las fuerzas se colocan en el centro de masas (Ver figura 16).

Como el bloque está en equilibrio, la suma de las fuerzas tiene que ser nula.

Es importante tener en cuenta que hay que sumar las fuerzas componente a

componente.

Componentes horizontales: F-N = 0. Por tanto F=N.

Componentes verticales: 𝐹𝑅-P = 0. Por tanto, 𝐹𝑅 =P

Como ya se había mencionado: 𝐹𝑅 = μN y N = F, se puede deducir que P =

μF, por lo que se puede despejar la condición de la fuerza necesaria que

ejercer para que el bloque no se caiga.

Fuerza necesaria en las uniones = 𝑃

µ =

𝑚𝑔

µ


72

Figura 17. Esquema de equilibrio de fuerzas en piezas que forman ángulos.

Cuando las piezas formas ángulos, es necesario utilizar la trigonometría

para descomponer las fuerzas (ver figura 17). En este caso, el peso se

descompone en los dos ejes, siendo P1 y P2. Para resolver el equilibrio de

fuerzas en este caso:

P1+N-F=0

P2-FR=0

P1 = P cos α

P2 = P sin α

Como FR es igual a µN siempre y N es igual a F-P1, en este caso podemos

decir que P2 es igual a µ(F-P1) y como P1 es igual a Pcos α y P2 es igual a

Psin α:

F-Pcos α = P sinα

µ

F = P sinα − P cosα

µ


73

El equilibrio de fuerzas garantiza la ausencia de movimientos de traslación.

No obstante, para garantizar el equilibrio estático también hay que asegurar

que no se producen movimientos de rotación. Para garantizarlo es

importante estudiar el equilibrio de momentos.

El momento de una fuerza es una magnitud vectorial que relaciona la fuerza

con la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje de giro y

cuya definición general es: M⃗⃗⃗ = r · F⃗ .

Aprovechando que en los casos que se van a estudiar los posibles

movimientos ocurren en un plano, la definición de momento que se va a

utilizar es más sencilla: M⃗⃗⃗ = F·d·sin 𝛼, donde d es la distancia entre el punto

de aplicación de la fuerza y el eje de giro y α el ángulo entre la dirección de

la fuerza y la dirección de esa distancia. Los momentos de las fuerzas son

los responsables de que los cuerpos roten con respecto a un eje de giro.

Por tanto, para que haya equilibrio los objetos no pueden rotar por lo que en

el equilibrio, la suma de todos los momentos tiene que ser nula.

El punto de aplicación del peso siempre es en el centro de masas, que es

un punto que no tiene por qué estar situado dentro del cuerpo. Si el cuerpo

tiene una forma regular, el centro de masas coincide también con el centro

geométrico del objeto. En general, se calcula a través de la siguiente

integral:

r CM = ∫ r v

ρ(r )dV

𝑚

Resulta interesante presentarlo a través de este ejemplo:

En el primer caso, cuando los dos centros de masas de las dos piezas

coinciden en el mismo eje horizontal (figura 18) por lo que el cálculo es

sobre las X:

X·(m1+m2) = X1m1+X2m2→ X (m1+m2) = X1m1+X2m2 → X= X1m1+X2m2

m1+m2


74

Figura 18. Cálculo de centro de masas de dos piezas con el centro en el eje horizontal.

En el segundo caso, cuando las dos piezas que forman el objeto tienen su

centro de masas en distintos ejes Y, X, por tanto (ver figura 19):

X (m1+m2) = X1m1+X2m2 → X= X1m1+X2m2

m1+m2

Y (m1+m2) = Y1m1+Y2m2 → Y= Y1m1+Y2m2

m1+m2

Figura 19. Cálculo de centro de masas de dos piezas con el centro en distintos ejes.


75

El objetivo de la Estática es, por tanto, determinar las condiciones para que

un cuerpo esté en equilibrio. Para ello basta con plantear las condiciones

básicas de equilibrio que son:

La suma de las fuerzas es nulo Ʃ𝐹 = 0⃗ .

La suma de los momentos respecto de un punto es nulo Ʃ�⃗⃗� = 0⃗ .

3.5. Propiedades fundamentales de los imanes.

En esta sección vamos a destacar aquellas propiedades de los imanes que

necesitaremos para describir los distintos ensayos de esta tesis doctoral.

3.5.1. Imanación y fuerza magnética.

La imanación de un material ferromagnético, en general, depende del

campo magnético que actúa sobre él, así como de la historia previa del

material. Si se aplica un campo magnético a un material previamente

desimanado, su imanación aumentará gradualmente siguiendo una curva

conocida como ciclo de histéresis. La imanación aumenta hasta alcanzar su

valor máximo, conocido como imanación de saturación. La saturación

magnética se alcanza cuando todos los dipolos magnéticos de todos los

dominios se alinean con la dirección del campo H aplicado. Al eliminar el

campo aplicado, el material no se desimana por completo. Su imanación

alcanza un valor conocido como remanencia. Es necesario aplicar un campo

en dirección contraria a la imanación – campo coercitivo – para que la

imanación del material se anule. Por tanto, son materiales que mantienen su

imanación en ausencia de un campo magnético externo.

Los imanes pertenecen al grupo de los materiales conocidos como

materiales magnéticamente duros. En estos materiales, el campo coercitivo


76

es grande (son difíciles de desimanar) y la remanencia también, por lo que

presentan un valor elevado de imanación en ausencia de campo magnético.

La fuerza de atracción entre dos imanes es, en primera aproximación,

directamente proporcional al producto de la imanación de saturación de

ambos e inversamente proporcional a la distancia entre ellos. Por tanto,

para maximizar la fuerza de atracción entre ellos es necesario que se sitúen

muy cerca y, si es posible, que exista el contacto pleno a la hora de ser

insertados en la zona de unión.

3.5.2. Temperatura de operación máxima y de Curie.

Para todos los materiales ferromagnéticos, existe una temperatura por

encima de la cual la energía proporcionada por la agitación térmica supera a

la responsable del orden magnético. Por encima de ese valor de

temperatura característica de cada material, conocida como temperatura de

Curie, desaparece el magnetismo permanente y, en particular, los imanes

pierden sus propiedades magnéticas características. En la mayor parte de

los imanes, además, el fenómeno no es reversible. Cuando la temperatura

disminuye de nuevo por debajo de la temperatura de Curie, el imán

recupera el orden magnético pero, generalmente, el valor de remanencia y

campo coercitivo disminuye apreciablemente.

Es importante además tener en cuenta que esta transición además es

suave. Esto es, el imán pierde sus propiedades magnéticas de forma

paulatina al aproximarse a la temperatura de Curie. Se define por tanto la

temperatura de operación máxima a aquella temperatura máxima de trabajo

para la que el imán mantiene sus propiedades. Este parámetro es

fundamental ya que, por un lado, va a determinar el tipo de imán a utilizar

dependiendo de dónde va a estar ubicada la obra restaurada y, por otro

lado, va a ser muy interesante para poder reversibilizar el sistema de unión

de una forma poco invasiva o agresiva con la obra de arte.


77

4. MATERIALES Y

MÉTODOS


78


79

4. MATERIALES Y MÉTODOS

En este capítulo se exponen los materiales, los procedimientos

desarrollados en la preparación de probetas y la instrumentación usada en

los diferentes ensayos practicados en esta tesis doctoral.

4.1. El modelo teórico.

Se ha desarrollado un modelo teórico basado en las leyes de la Estática

(Rodríguez, et al. 2014, 2015). Persigue calcular la fuerza y posición óptima

de los imanes en las piezas a unir a partir del estudio del equilibrio de

fuerzas y momentos (figura 20).

Figura 20. Esquema de desarrollo del modelo teórico.

Para el modelo se han considerado cuatro fuerzas diferentes: el peso (P), el

rozamiento (R), la relación entre las piezas (N) y la fuerza magnética (F).

Estas fuerzas deben compensarse para fijar la pieza en la posición

apropiada. Comenzaremos con el equilibrio de fuerzas:


80

�⃗� + �⃗� + �⃗⃗� + 𝐹 = 0 (eq. 1)

Considerando la dirección horizontal: F = N.

Considerando la dirección vertical:

𝑃 = 𝑅𝑅 = 𝜇𝑁 = 𝜇𝐹

} ⇒ 𝐹 =𝑃

𝜇 (eq. 2)

Por tanto, el peso máximo para cada configuración depende únicamente del

coeficiente de rozamiento y de la fuerza de los imanes.

Para asegurar el equilibrio, también debe prevenirse la rotación de la pieza

intervenida, es decir, también es importante asegurar el equilibrio de

momentos.

𝐹𝑑1 = 𝑃𝑑2 cos 𝛼 ⇒ 𝐹 =𝑃𝑑2 cos𝛼

𝑑1 (eq. 3)

Por tanto hay dos regímenes distintos. Cuando el peso (o el centro de

masas del sistema) se sitúa lejos del eje de giro, es el equilibrio de

momentos el que determina el comportamiento de la unión. Sin embargo,

cuando el peso se sitúa cerca de la unión, lo que determina el peso máximo

en la unión es el equilibrio de fuerzas.

Siempre se plantea que las piezas a unir son perpendiculares entre sí,

paralelas al suelo como “un brazo perpendicular” porque es la situación más

comprometida y complicada pero el modelo es aplicable a cualquier

situación.

En la figura 21 se puede apreciar que el brazo corresponde al planteamiento

del modelo teórico mientras que el segundo, tiene una posición diagonal

hacia arriba. Aplicando el modelo con las consideraciones trigonométricas

adecuadas, los cálculos son similares en ambos casos.


81

Figura 21. Ejemplos de aplicación del modelo teórico a dos esculturas. a) Posición del brazo

perpendicular. b) Posición del brazo en diagonal.

En la figura 22 se plantea el caso donde el centro de masas no se

encuentre en el centro geométrico de la escultura. Simplemente hay que

hallar su posición para incorporar el dato a los cálculos y poder calcular la

distancia del punto de aplicación del peso al eje de giro.

Hay que recordar que el centro de masas es un punto que puede hallarse

fuera de la propia escultura (figura 21 b) y que puede calcularse tal y como

se ha desarrollado en el punto 3.4.2.


82

Figura 22. Ejemplos de aplicación del modelo teórico a dos esculturas con brazos en diagonal

y atributos.

Finalmente, en la figura 23 se puede apreciar el ejemplo más sencillo del

modelo teórico donde no hay eje de giro. En este caso, los imanes han de

contener la fuerza necesaria correspondiente al peso de la pieza.

Figura 23. Sección de cabeza paralela al suelo.


83

4.2. Materiales.

Los materiales utilizados en el apartado experimental se han dividido en tres

grupos: a) soportes inorgánicos y orgánicos, b) sistemas magnéticos y

polvos metálicos y, c) adhesivos.

4.2.1. Soportes inorgánicos y orgánicos.

Se han diferenciado dos grandes grupos: por un lado, los materiales

inorgánicos (materiales pétreos biocalcarenita de Novelda, mármol de

Macael y escayola “Álamo 70®”); y, por otro lado, los soportes orgánicos

(materiales ligneos –pino Melis y madera de roble- y, las ceras).

La elección de estos materiales se debe a su presencia en multitud de

casos de esculturas y ornamentos de nuestro Patrimonio Cultural y, a la

idea de cubrir un amplio abanico de posibilidades durante la aplicación de

los sistemas magnéticos.

La escayola “Álamo 70®” es un sulfato cálcico hemihidrato con una dureza

de 480 kg/cm2 (Llauradó, 2011:39). Se trata de un producto ampliamente

usado en el campo de la restauración de obras de arte y presenta unas

propiedades similares a los yesos antiguos. Es un producto producido por

Hebor S.A. y suministrado por AGM (Valencia).

La piedra calcarenita de Novelda, también denominada piedra Bateig, es

una roca de naturaleza arenisca formada por la consolidación de arenas

calcáreas y fósiles. Concretamente, se trata de una roca cabonática del tipo

biocalcarenita (Fort, 2001:20-26), de porosidad alta (entre 12,7 % y 20,4 %)

y, de color crema. Se extrae del área de Vinalopó Medio. Su coloración se

debe al contenido de hierro y cuarzo de su composición. La piedra utilizada

en esta tesis ha sido suministrada por Bateig Piedra Natural (Alicante).


84

El mármol seleccionado es de Macael (Almería) y de color blanco (Bello, et

al. 1992:23-30; Saéz-Pérez y Rodríguez-Gordillo, 2008: 2021-2126; Luque,

et al. 2009: 209-216). Su composición mineral es calcita de tamaño de

grano medio, con minerales opacos y cuarzo. Tiene una porosidad total del

2,5 % y una dureza 3 en la escala de Mohs. La piedra utilizada en esta tesis

ha sido suministrada por Gonzalo Esteban Fernández (Almería).

La madera de pino Melis es un tipo de madera perteneciente a la familia de

las resinosas. Sus características más notables son su duramen amarillo

anaranjado o marrón rojizo (Capuz, 2005:37). Es sensible a los hongos y a

las termitas. Tiene una densidad aparente al 12 % de humedad de 0,51

kg/m3. Es una madera semiligera, blanda y estable con un coeficiente de

contracción volumétrico de 0,41 % y una resistencia a flexión estática de

975 kg/cm2.

Por el contrario, la madera de roble es una madera densa que pertenece al

grupo de las frondosas. Presenta un color pardo y es una madera dura,

resistente, pesada y poco alterable. Es muy estable a los cambios

higrométricos. Su peso específico, seco al aire, oscila entre 650 y 800 Kg el

m3 (Capuz, 2005:39). Su densidad aparente al 12 % de humedad es de 0,77

kg/m3.

Finalmente, se han seleccionado 3 tipos de ceras: a) cera Lascaux que es

una mezcla de cera microcristalina y resina de politerpeno sintético, en

formato comercial con un punto de fusión en el intervalo 60 - 68 °C; b) cera

de abeja pura de la primera producción de las abejas alimentadas con polen

de romero y, c) receta tradicional de cera de modelado para ceroplástica

resultado de añadir 6 partes de cera fina, 2 partes de trementina de Venecia

y ½ parte de grasa de cerdo.


85

4.2.2. Sistemas magnéticos y polvos metálicos.

Este apartado se refiere al conjunto de imanes y polvos metálicos (hierro y

hierro con níquel-cobre) empleados en el proceso de unión y en la

preparación de las diferentes probetas a ensayar.

En este trabajo se han utilizado únicamente imanes de una aleación

neodimio, hierro y borro. Llevan un recubrimiento de Ni-Cu-Ni que previene

la oxidación. En la tabla 1 se recogen las propiedades de los imanes

utilizados en esta tesis doctoral, todos ellos suministrados por la empresa

Supermagnete. Son imanes en forma de disco con imanación axial (paralelo

al eje del disco). La referencia comercial de los imanes señala la forma de

imán, las medidas de éste y la temperatura de operación máxima. Dentro de

la ficha técnica de cada uno se puede analizar la calidad del material

empleado en la fabricación del imán. Ésta consta de dos partes: primero se

les asignan letras que conciernen a la temperatura máxima de operación22

y

después números que se corresponden con el valor del producto energético

máximo del imán23

.

22

La letra N, M, H o letras SH, UH o EH contienen información acerca de la temperatura

máxima de uso que puede ser 80, 100, 120, 150, 180 o 200 °C.

23 El producto energético máximo define la máxima energía magnética almacenada en un imán.

Se trata del producto máximo que puede alcanzar un material a partir de densidad de flujo B e

intensidad de campo H.


86

Tabla 1. Referencia y características de los imanes.

REFERENCIA COMERCIAL

DIÁMETRO ALTURA CALIDAD DEL

MATERIAL FUERZA DE SUJECIÓN

S-02-01-N 2 mm 1 mm N48 aprox. 1,27 N

S-04-1.5-N 4 mm 1,5 mm N45 aprox. 3,43 N

S-10-05-N 10 mm 5mm N42 aprox. 23,1 N

S-12-06-N 12 mm 6mm N45 aprox. 38,2 N

S-15-02-N 15 mm 2mm N40 aprox. 18,6 N

S-15-03-N 15 mm 3mm N45 aprox. 31,1 N

S-15-05-N 15 mm 5mm N42 aprox. 44,5 N

S-20-05-N 20 mm 5mm N42 aprox. 55 N

S-20-10-N 20 mm 10mm N42 aprox. 105 N

S-25-05-N 25 mm 5mm N42 aprox. 86,3 N

S-30-07-N 30 mm 7mm N42 aprox. 136 N

Para la obtención de probetas magnéticas se han seleccionado dos tipos de

polvos metálicos (Ver 4.2.1). Por un lado, se ha seleccionado polvo de

hierro de 106 µm de tamaño de partícula obtenido mediante atomización y

reducción en horno donde el contenido de hierro metálico mínimo es del

99,5 % y, por otro lado, un polvo de hierro con un 4,3 % de níquel y un 1,63

% de cobre. El proveedor ha sido Pometon24

.

24

Pometon Powder. Metal powders and granules. http://www.pometon.com/


87

4.2.3. Adhesivos.

Para unir los sistemas magnéticos a los diferentes soportes se han utilizado

diversos adhesivos termoplásticos (Paraloid-B72® y Plextol B500®) y

termoendurecibles (Aradit estándar). El criterio de selección de los

adhesivos ha sido la búsqueda de una fuerza de sujeción, una estabilidad

térmica y química adecuada con vistas a la reversibilidad del sistema. Sin

embargo, garantizar la unión en una fractura estructural obliga a seleccionar

un adhesivo con una fuerza de sujeción suficiente que mantenga el imán

fijado a la estructura.

Las resinas termoplásticas acrílicas Paraloid B-72® y Plextol B500® son

ampliamente usadas en el campo de la conservación y restauración por su

reversibilidad y baja toxicidad. Estas resinas empezaron a comercializarse

en 1927 y a utilizarse en restauración en 1932 (Borgioli, 2002:5). El Paraloid

B-72® es una resina acrílica 100% a base de etil-metacrilato, presentada en

granos con una dureza 10-11, una temperatura de transición vítrea (tg) de

35 °C y un pH de 10-11. El Plextol B500® es una resina acrílica pura

termoplástica de media viscosidad en dispersión acuosa, con una

viscosidad de 1100 - 4500 mPas a 20°C y un pH de 9,5.

Por otro lado, Aradit estándar (resiste fuerzas de tracción de hasta 350

kg/cm2) pertenecen al grupo de las resinas termoendurecibles epoxis. Éstas

empezaron a comercializar en 1947 y pasaron a usarse en el campo de la

restauración en 1952. Se distinguen por sus excepcionales características

mecánicas y de adhesión (Borgioli, 2002:17).


88

4.3. Metodología experimental.

Este apartado muestra el procedimiento llevado a cabo en la preparación de

las diferentes probetas usadas en los ensayos con la finalidad de analizar

su comportamiento.

4.3.1. Preparación de probetas.

Se han realizado tres tipos de probetas con diferentes formas y tamaños: a)

probetas en forma de placa de 20 x 20 x 2 cm3 utilizadas para el ensayo de

rozamiento siguiendo el tamaño referido en la norma UNE-EN 13364; b) de

acuerdo al tipo de fragmentaciones se plantaron una serie de ensayos que

reprodujeran casos reales, para ello se cortaron probetas en forma de

bloque de 10 x 10 x 15 cm3 y de 10 x 10 x 15 cm

3 truncadas a 45°, ambas

utilizadas para los ensayos de unión y, c) probetas en bloque para el ensayo

de adhesión cortadas a 2 x 2 x 2 cm3 según el tamaño referido en la norma

UNE-EN 13755:2008.

Las probetas han sido referenciadas de acuerdo a un código de clasificación

según el tipo de soporte, la forma, el número de pieza y el perfil (ver tablas

2, 3, 4, 5, 6 y 7).

Tabla 2. Código de clasificación de las probetas.

SOPORTE FORMA

C→ Calcarenita B→ Bloque

E→ Escayola T→ Bloque trucado

M→ Mármol P→ Plaqueta

P→ Pino A→ Adhesivo

R→ Roble


89

Tabla 3. Relación de las masas de las probetas de Calcarenita para las

distintas probetas.

CÓDIGO MASA CÓDIGO MASA CÓDIGO MASA

CB1 3657 g CT1 2515 g CP1 1551 g

CB2 3562 g CT2 2382 g CP2 1457 g

CB3 3516 g CT3 2355 g CP3 1567 g

CB4 3708 g CT4 2444 g CP4 1556 g

CB5 3511 g CT5 2454 g

CB6 3714 g CT6 2349 g

Tabla 4. Relación de las masas de las probetas de Mármol para las distintas

probetas.


MB1 4049 g MT1 2751 g MP1 2170 g

MB2 4013 g MT2 2748 g MP2 2160 g

MB3 4042 g MT3 2779 g MP3 2205 g

MB4 4036 g MT4 2775 g MP4 2269 g

MB5 4013 g MT5 2730 g

MB6 3985 g MT6 2702 g


90

Tabla 5. Relación de las masas de las probetas de Pino para las distintas

probetas.


PB1 713 g PT1 442 g PP1 380 g

PB2 688 g PT2 440 g PP2 397 g

PB3 777 g PT3 520 g

PT4 454 g

Tabla 6. Relación de las masas de las probetas de Roble para las distintas

probetas.


RB1 1111 g RT1 766 g RP1 683 g

RB2 1113 g RT2 777 g RP2 589 g

RB3 1119 g RT3 753 g

RT4 797 g

Las probetas de escayola se realizaron de acuerdo a la ficha técnica del

fabricante. Se prepararon en laboratorio por colada sobre molde rígido con

una proporción de agua y escayola de 1:1,86. Una vez fraguadas, se

introdujeron en una estufa de aire caliente durante 7 días. Las primeras 48

horas, a 20 °C, su masa disminuyó un 8,87 % de media; las siguientes 48

horas, a 24 °C, un 5,2 % y, las últimas 72 horas, a 26 °C, disminuyeron un

1,38 %. Finalmente, pesaron un 15,45 % menos que antes del secado en la

estufa.


91

Tabla 7. Relación de las masas de las probetas de Escayola para las

distintas probetas.


EB1 1899 g ET1 1198 g EP1 1188 g

EB2 1837 g ET2 1194 g EP2 1252 g

EB3 1882 g ET3 1177 g EP3 1219 g

EB4 1905 g ET4 1211 g EP4 1285 g

EB5 1875 g ET5 1188 g

EB6 1912 g ET6 1190 g

Las probetas de cera metálicas se han realizado usando los dos tipos de

polvos metálicos de base hierro descritos anteriormente en el punto 4.2.2.

Con el segundo particulado, a base de hierro pero con una baja proporción

de níquel y de cobre, se pretende comprobar si éste es más estable a la

oxidación frente al primero, solo a base de hierro, prestando las mismas

características magnéticas, ya que los componentes minoritarios cambian

sus propiedades. En concreto, el níquel aporta protección al particulado ya

que se oxida con facilidad. El óxido de níquel es un material duro y estable

que protege al hierro ya que éste se mantiene en estado reducido mientras

es el níquel el que se oxida. Todas las probetas se realizaron en las

proporciones 1:2; 1:3; 1:4; 1:5; 1:6; 1:7 y 1:8 siendo 1 la parte de la cera

seleccionada y 2, 3, 4… las partes de carga de polvo de hierro. También se

preparó una probeta control de cera sin carga. Cada parte de las

proporciones fue de 5 g siendo los siguientes pesos los correspondientes a

las probetas de las ceras + carga (ver tabla 8). La temperatura de fusión de

la cera fue de 70-75 °C. Una vez mezclada con las cargas metálicas se

vertieron a una temperatura entre 62 y 67 °C. En total, se obtuvieron 48

probetas como se aprecia en la figura 24.


92

Figura 24. Probetas de ceras magnéticas preparadas.

Tabla 8. Masas de las ceras magnéticas.

PROPORCIÓN Control 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 1:8

MASA 5 g 15 g 20 g 25 g 30 g 35 g 40 g 45 g

Finalmente, se realizaron ensayos de tracción con el fin de conocer la fuerza

de sujeción de las resinas Paraloid B-72®, Araldit estándar® y Plextol

B500® y elegir la más apropiada para cada situación. Se prepararon los

adhesivos, el Paraloid B72® se disolvió en acetona al 50 % y, en el Araldit®

se mezclaron sus componentes al 50 %. Los 75 pares de probetas (pétreas

y lígneas) fueron adheridas dos a dos en un área de 1 cm2 y sujetadas

hasta su endurecimiento mediante pinzas de presión.


93

4.3.2. Procedimiento de ensayos.

A continuación se detallan cómo se han efectuado los ensayos.

4.3.2.1. Ensayos de tracción con máquina comercial.

Mediante el uso de una máquina de tracción/compresión comercial se han

estudiado a tracción tres estados de los imanes (figura 25):

a) caracterizando los imanes nuevos suministrados por el fabricante,

b) aplicándoles calor para comprobar cómo les afecta la temperatura,

c) tras el ensayo de envejecimiento a la intemperie, para comprobar si

se habían deteriorado y cuánto.

Además, con el ensayo de tracción se comprobó la resistencia de tres

adhesivos (Paraloid B-72®, Araldit estándar® y Plextol B500®).

Figura 25. Máquina de tracción. a) Detalle de las mordazas. b) Plano general de la máquina.

(Fotografía y edición M.Azahara Rodríguez).

En primer lugar, para aplicar el modelo teórico ha sido necesario

caracterizar previamente los imanes. De acuerdo con la información

suministrada por el fabricante, la fuerza de sujeción que aparece en las

fichas técnicas es la fuerza de atracción entre el imán y una pieza


94

ferromagnética. Sin embargo, en el modelo de unión que se propone, las

uniones son del tipo imán-imán. Por ello se ha realizado un ensayo de

tracción entre pares de imanes iguales. Se han colocado las parejas de

imanes en la máquina de tracción sujetos cada uno a una mordaza y se ha

comenzado el ensayo (figura 25 a y b).

En segundo lugar, para poder determinar el comportamiento de los imanes

en distintos rangos de temperatura, estimar la temperatura de operación

máxima y saber si son óptimos para destinarlos a la intemperie, se han

realizado ensayos de tracción con temperatura variable. Para ello se ha

colocado un termopar tipo K para controlar la temperatura y un sistema para

calentar los imanes durante la medida de tracción (ver figura 26). Las

temperaturas ensayadas han sido: a temperatura ambiente (25° C) y se

ascendió hasta los 60 °C, se procedió al ensayo de tracción y se dejaron

enfriar de nuevo a los 25 °C. Se ascendió a 80 °C y se dejó enfriar. De

nuevo, se ascendió a 100 °C. Se realizó en mismo procedimiento hasta los

120 °C y una vez más hasta los 140 °C. Todo ello para poder determinar la

máxima temperatura de trabajo de los imanes y el poder de recuperación

una vez enfriados.


95

Figura 26. Ensayo de tracción de imanes a distintos rangos de temperatura. (Fotografía y

edición M.Azahara Rodríguez).

También se realizó un ensayo de tracción a los imanes S-12-06-N después

de pasar por el ciclo de envejecimiento a la intemperie.

Finalmente, en el caso de los ensayos de resistencia a la tracción de los

adhesivos se prepararon un total de 150 probetas de los cinco materiales

escultóricos a estudio (yeso, calcarenita de Novelda, mármol de Macael,

pino melis y roble), unidas con tres tipos de adhesivos: Paraloid B72® al 50

% en acetona, Plextol B500® y Araldit® estándar (figura 27) formando 75

parejas a estudio. El ensayo consistió en un ensayo de tracción obteniendo

el dato de esfuerzo y rotura.


96

Figura 27. Algunas de las probetas con los adhesivos aplicados antes del ensayo de tracción.


4.3.2.2. Coeficientes de rozamiento.

Uno de los parámetros que es necesario introducir en el modelo teórico es

el coeficiente de rozamiento estático para los materiales utilizados. Este

coeficiente da cuenta de la fricción de los mismos. En general, el coeficiente

de rozamiento está tabulado para una gran cantidad de materiales. No

obstante, consultando distintas tablas y bases de datos, se ha encontrado

que los distintos materiales pétreos o lígneos se engloban generalmente

dentro de un mismo grupo llamado piedra o madera respectivamente. Se ha

considerado necesario, por tanto, realizar medidas experimentales del

coeficiente para los grupos de materiales pétreos a estudio, Calcarenita de

Novelda, escayola y mármol, de los soportes leñosos: roble y pino melis,

respectivamente y finalmente de la cera.

El ensayo para conocer esos valores de coeficiente se realiza calculando el

ángulo α que es el que forman dos materiales justo antes del deslizamiento

de la pieza móvil sobre la pieza fija. Puede demostrarse que el coeficiente

de rozamiento es µ = tan α, siendo α el ángulo a partir del cual comienza el

deslizamiento. El coeficiente de rozamiento depende mucho del estado de


97

pulido de las piezas. Por eso, se ha estimado realizar un estudio con piezas

pulidas y obtener, de este modo, una medida inferior. El ensayo para

calcular los coeficientes de rozamiento de los diferentes materiales consistió

en inclinar una parte fija (la plaqueta) hasta que deslizase la parte móvil (el

bloque). Como se puede ver en la figura 28, una vez hecho eso, se medía la

altura h a la que había ascendido la plaqueta de lado l cuando el bloque

comenzaba el movimiento. Para poder obtener el coeficiente de rozamiento

a partir del ensayo y sabiendo que µ = tanα, aplicamos:

µ = ℎ

𝑑 → µ =

ℎ

√𝑙²−ℎ²

El estudio se ha realizado con distintas probetas, haciendo deslizar cada

una de ellas, un mínimo de 10 veces por cada una de sus cuatro caras,

sobre una plancha del mismo material. Para la combinación bloque con

plaqueta se han obtenido un total de 40 medidas y para bloque trucado con

plaqueta se han obtenido 50 medidas por cada material.

Figura 28. Cálculo de coeficiente de rozamiento. a) Ensayo real. b) Esquema de cálculo del

coeficiente: l: lado de la plaqueta y h: la altura medida. (Fotografía y edición M.Azahara

Rodríguez).


98

4.3.2.3. Estudios de estática.

Con el fin de poder establecer un modelo que permita predecir la

configuración necesaria de imanes para realizar una unión entre

fragmentos, se han realizado diversos ensayos en probetas modelo. Se han

realizado uniones con imanes en estas probetas y se han colocado pesos

en distintos lugares de las piezas para valorar cómo depende la unión en

cuanto a la fuerza y al momento de torque. Se han seleccionado dos

configuraciones para los sistemas modelo a ensayar. La primera

configuración (que se ha denominado configuración 1, ver figura 29), une un

bloque de 10 x 10 x 15 cm3 con un bloque de las mismas medidas pero

truncado. En el segundo caso (configuración 2, ver figura 30) se unen dos

bloques con la misma forma y dimensiones (10 x 10 x 15 cm3). En todos los

casos, se han utilizado dos imanes colocados a 3 cm de la parte superior y,

a 2 cm de cada lado de modelo S-10-05-N.

Figura 29. Ensayo de estática para la configuración 1. (Fotografía y edición M.Azahara

Rodríguez).


99

Figura 30. Ensayo de estática para la configuración 2. (Fotografía y edición M.Azahara

Rodríguez).

Para realizar los ensayos se han ido colocando pesas de valor normalizado

sobre la pieza sujeta por los imanes, variando en cada ensayo la distancia

entre las pesas y la unión (de centímetro en centímetro). De esta forma, se

aumenta en cada ensayo tanto la masa total de la pieza soportada como la

distancia del centro de masas del conjunto al eje de giro, lo que es

equivalente a tener piezas más pesadas y/o más largas.

4.3.2.4. Medida del campo magnético.

Para conocer el campo magnético producido por los imanes fuera de las

piezas unidas se han realizado medidas a distintas distancias de la unión.

Se han medido las componentes longitudinal y transversal del campo (figura

31).

Figura 31. Mediciones de campo magnético con sonda. (Fotografía y edición M.Azahara

Rodríguez).


100

4.3.2.5. Reversibilidad del sistema mediante calentamiento

controlado.

Uno de los aspectos importantes a considerar, desde el punto de vista de la

restauración, es el principio de reversibilidad del sistema. Ser capaces de

separar la unión magnética con una mínima fuerza mecánica garantiza, por

un lado para no dañar la obra original en su exterior y, por otro, para poder

acceder al adhesivo para disolverlo o reblandecerlo. Por ello, dado que la

fuerza magnética entre los imanes depende de la temperatura, hemos

estudiado cómo afecta ésta a la unión. El ensayo ha consistido en acoplar

un sistema calefactor a la unión, estudiando para qué valor de temperatura

se separan las piezas (figura 32). Como sistema de calefacción se ha

utilizado una cinta resistiva conectada a un voltaje variable. Con el fin de

homogeneizar la temperatura y de proteger la pieza, ésta se ha recubierto

con papel de aluminio. La temperatura interior (junto a los imanes) y exterior

(en el borde de la pieza) se ha monitorizado con termopares tipo K. Este

sistema se ha aplicado en mármol y escayola excluyendo la madera, cera, o

superficies polícromas que son más susceptibles de ser dañadas por la

temperatura.

Figura 32. Reversibilidad del sistema mediante la aplicación de temperatura. (Fotografía y



101

4.3.2.6. Simulación del campo magnético.

Simular el campo magnético creado por los imanes utilizados en

Restauración es fundamental ya que un campo magnético

considerablemente alto fuera de la pieza puede producir la adhesión de

partículas contaminantes magnéticas y derivar en un problema estético. La

simulación además permite estudiar distintas configuraciones de colocación

de los imanes sin tener que manipular la obra original. Las simulaciones se

han realizado utilizando el software Comsol Multiphysics® que realiza

simulaciones utilizando un método de elementos finitos. Teniendo en cuenta

que la permeabilidad magnética relativa de los materiales pétreos, lígneos y

cerosos es prácticamente 1, se han calculado los campos creados en el

vacío por distintas configuraciones de imanes. Los cálculos son, por tanto,

válidos para cualquier material de los ensayados (figura 33).

Figura 33. Programa de simulación de campo magnético. (Fotografía Sandra Ruiz-Gómez).


102

4.3.2.7. Ensayo de envejecimiento natural a la intemperie: Influencia

de la temperatura y la humedad relativa.

Con el fin de estudiar si los imanes son apropiados para intervenciones

destinadas a espacios exteriores o si por el contrario, habría que protegerlos

o encapsularlos, se decidió colocar en un espacio abierto y ventilado, a la

intemperie, tres probetas con distintas configuraciones de imanes: a) S-10-

05-N unido a una estructura de acero inoxidable, b) dos imanes S-10-05-N

unidos y a su vez también a la estructura de acero y, c) dos probetas de

mármol de Macael unidas por tres pares de imanes S-10-05-N (figura 34). El

ensayo se realizó durante 3000 horas, entre los meses de marzo y julio de

2015. La elección de estos meses permite valorar la influencia de

temperaturas altas y de humedad. Paralelamente, se ha realizado un

seguimiento diario de Temperatura (T) y humedad relativa (hR) a través de

los datos extraídos de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET).

Posteriormente, se realizó un segundo estudio de 3000 horas, colocando a

la intemperie 3 parejas de imanes del modelo S-12-06-N, durante los meses

de octubre 2015 y enero 2016, para observar cómo afecta la humedad y la

corrosión a la resistividad de la capa protectora.


103

Figura 34. a) Imán S-10-05-N unido magnéticamente a la estructura, b) pareja de imanes S-10-

05-N unidos a la estructura metálica. c) Bloques de mármol de Macael unidos por imanes S-10-

05-N a la intemperie. d) Imanes S-12-06-N. (Fotografía y edición M.Azahara Rodríguez).

4.3.2.8. Estudios microscópicos.

Los sistemas magnéticos sometidos a ensayo de envejecimiento natural

fueron observados con la lupa binocular, y con el microscopio de fuerza

atómica (AFM) con el fin de determinar la existencia en superficie de

posibles cambios morfológicos. También se realizó microscopía electrónica

de barrido (SEM) con análisis de composición por dispersión de energía de

rayos X (EDX).

Los imanes fueron observados antes y después del proceso de

envejecimiento sin requerirse preparación alguna de las muestras para la

lupa y el AFM. Para el SEM se recubrieron de carbono antes del análisis.


104

4.3.2.9. Ceras magnéticas.

La finalidad de las ceras magnéticas es la creación de prótesis para

escultura de ceroplástica. Los 3 tipos de ceras (con la adición de los

particulados metálicos) seleccionadas para los ensayos son, a) cera

Lascaux (CL) en formato comercial, b) cera de abeja pura (CA) y, c) cera

con la receta tradicional (CAT), se sometieron a ensayo de tracción. Para

ello, se unieron las probetas de cera con propiedades magnéticas a un imán

S-10-05-N y se fueron añadiendo pesas estandarizadas hasta que la unión

magnética sufría el fallo (figura 35 a).

De igual modo, las propiedades magnéticas de las mezclas resultantes de

combinar cera y polvo magnético se estudiaron utilizando un magnetómetro

de muestra vibrante (VSM) (Figura 35 b).

Figura 35. Ensayos realizados sobre ceras magnéticas. a) Ensayo de tracción con pesas. b)

Ensayo en VSM. (Fotografía y edición M.Azahara Rodríguez).


105

4.3.3. Instrumentación.

El conjunto de aparatos e instrumentos empleados en los análisis y ensayos

durante todo el trabajo experimental se especifican a continuación:

Los ensayos mecánicos se realizaron con una máquina de tracción

ADAMEL LHOMARGY modelo DY 30 configurado con el software Autotrac.

Para los ensayos de tracción en función de la temperatura se incorporó al

sistema una decapadora Steinel HL 1910E electronic que calentaba las

piezas mediante aire caliente. La medida de temperatura se realizó con un

lector RS 206-3722.

Las medidas de campo magnético se realizaron con una sonda Hall FH 55

de la marca Magnet-Physik.

El control de las oscilaciones termohigrométricas de los imanes a la

intemperie se tomaron de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET)

teniendo su estación meteorológica situada en latitud: 39° 28' 50'' N -

longitud: 0° 21' 59'' O y altitud 11 m, a unos 2,5 km del lugar de ensayo.

Los análisis de la superficie de los imanes se realizaron con una lupa

binocular marca LEICA modelo MZ APO con los siguientes parámetros: luz

abierta e intensidad media/ elevada. Asimismo, se utilizó un microscopio de

fuerza atómica (AFM) marca BRUKER modelo Multimode 8 en modo

Tapping que mide la topografía tocando intermitentemente la superficie de

la muestra con una punta oscilante. Se eliminan las fuerzas laterales y de

presión que pueden dañar las muestras blandas y reducir la resolución de la

imagen, y, por último, un microscopio electrónico de barrido (SEM) marca

JEOL y modelo JSM 6300 que ofrece la típica imagen en blanco y negro de

la topografía de la superficie examinada. Es la señal más adecuada para la

observación de la muestra por ser la de mayor resolución. Además el

detector de rayos X recibe los rayos X procedentes de cada uno de los

puntos de la superficie sobre los que pasa el haz de electrones. Como la


106

energía de cada rayo X es característica de cada elemento, podemos

obtener información analítica cualitativa y cuantitativa de áreas del tamaño

que deseemos de la superficie.

La temperatura de la cera se controló con un termómetro láser IR (Flash III.

TFA)

Las curvas de histéresis se realizaron en un magnetómetro de muestra

vibrante LakeShore Modelo 7304.


107

5. RESULTADOS Y

DISCUSIÓN


108


109

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A continuación se exponen los resultados obtenidos en los distintos ensayos

realizados.

5.1. Caracterización de los imanes.

Como se ha expuesto en la introducción, el conocimiento de la fuerza de

atracción entre imanes es fundamental para realizar uniones magnéticas.

Además, es importante conocer la relación entre la fuerza máxima de

atracción entre imanes – la que aparece en el modelo teórico desarrollado –

y el valor que proporciona el fabricante en su ficha técnica – que no

necesariamente se ha medido en una unión imán-imán. Establecer esta

correlación entre fuerza máxima y ficha técnica es fundamental ya que un

restaurador solo dispondrá, en la mayoría de los casos, de lo segundo para

decidir cómo realizar una unión con imanes. El objeto de este capítulo es

establecer esta correlación.

En primer lugar se realizaron medidas de curvas fuerza – distancia para una

pareja de imanes S-10-05-N. Como se ha explicado en el apartado 4.3.2.1,

las medidas se realizaron mediante un ensayo de tracción en una máquina

de compresión/tracción comercial, repitiendo cada uno de los ensayos dos

veces para cada una de las cuatro parejas del mismo modelo de imán.


110

Figura 36. Variación de la fuerza de atracción entre una pareja de imanes S-10-05-N en función

de la distancia entre ellos. Por claridad, la figura incluye únicamente dos curvas

representativas, ya que el comportamiento fue similar en todos los ensayos.

La figura 36 representa la fuerza de atracción entre los imanes en función

de la distancia entre ellos. El comportamiento de las 4 parejas de imanes es

el mismo para cada repetición (se repitió el ensayo 2 veces por pareja para

comprobar que se obtenía el mismo dato para cada par). Por ello, en la

gráfica solo se han representado algunas de las medidas. Como es

esperable, el valor de la fuerza es máximo cuando los imanes están en

contacto. Cuando los imanes comienzan a separarse, la fuerza disminuye

de forma inversamente proporcional a la distancia. En este ensayo estamos

interesados en conocer la fuerza máxima de atracción, i.e. la fuerza entre

ambos imanes justo antes de separarse. La fuerza de atracción máxima

medida para este tipo de imanes es de 33,6 ± 1,0 N. Si comparamos con el

valor proporcionado por la ficha técnica, que es de 23,1 N, el valor medido

es un 45,5 % mayor.


111

Con el fin de comprobar si esta discrepancia entre fuerza máxima y ficha

técnica es común a todos los imanes, es interesante realizar el mismo

experimento para el resto de imanes utilizados en esta tesis doctoral. No

obstante, la máquina de tracción solo permite introducir piezas de tamaño

inferior a 20 mm. Por tanto hemos realizado estudios de tracción

únicamente en los imanes S-12-06-N, S-15-02-N, S-15-03-N y S-15-05-N,

de 12 y 15 mm, medidas que se recogen en la figura 37:

Figura 37. Variación de la fuerza entre dos imanes en función de la separación entre los

mismos para imanes del tipo a) S-12-06-N, b) S-15-02-N, c) S-15-03-N y d) S-15-05-N.

De las curvas anteriores, se pueden obtener los valores máximos de la

fuerza de atracción entre imanes. Se recogen en la tabla 9, donde se

comparan con los valores de referencia que proporciona el fabricante.


112

Tabla 9. Fuerza máxima medida en los ensayos de tracción para las parejas

de imanes y desviación de este valor con respecto al valor de fuerza de

atracción proporcionado por el fabricante.

IMÁN FUERZA MÁXIMA FUERZA FICHA

TÉCNICA DESVIACIÓN

S-10-05-N 33,6 N 23,1 N 45,5 %

S-12-06-N 48,6 N 38,2 N 28,8 %

S-15-02-N 19,5 N 18,6 N 4,9 %

S-15-03-N 39,0 N 31,1 N 25,5 %

S-15-05-N 50,9 N 44,5 N 14,3 %

En todos los casos el valor medido es superior al proporcionado por el

proveedor por lo que tomando el valor de la ficha técnica de los imanes

como referencia, tenemos un margen de seguridad en los valores

calculados de fuerza en la unión. El margen de seguridad aporta una

reducción del riesgo que puede surgir de la manipulación de la pieza

después de la intervención. Por este motivo, este exceso de fuerza que

proporcionan los imanes se une al margen de seguridad que ya se

considera en la aplicación del modelo teórico tal y como como se desarrolla

en el punto 6.1.

La temperatura máxima de operación de los imanes de NdFeB utilizados en

este trabajo es de 80 ºC, de acuerdo con los datos proporcionados por el

proveedor. Para confirmar este dato, se han realizado ensayos de tracción

en función de la temperatura en el intervalo entre 25 ºC y 140 ºC. Tras

calentar a cada una de las temperaturas estudiadas, hemos realizado una

medida a temperatura ambiente para comprobar si el imán recupera o no las

condiciones de trabajo. Para ello hemos incorporado a la máquina de


113

tracción un sistema calefactor y un termopar para medir la temperatura. La

figura 38 recoge los resultados de los experimentos realizados en una

pareja de imanes S-10-05-N.

Figura 38. Comportamiento de los imanes S-10-05-N tras los intervalos de: a) de 80 ºC y de 25

ºC, b) de 100 ºC y de 25 ºC, c) de 120 ºC y de 25ºC y d) de 140 ºC y de 25 ºC de temperatura.

La figura muestra el proceso de calentamiento y posterior enfriamiento para comprobar la

pérdida y la recuperación ulterior.

Las curvas de tracción medidas a 25 ºC y 60 ºC son muy similares. De

hecho, tras calentar a 60 ºC no se observa pérdida de fuerza máxima en los

imanes. A partir de 80 ºC se empiezan a observar cambios en la curva de

tracción (Figura 38.a), que presenta ligeras variaciones en la fuerza máxima.

Además, en la tabla 10 se aprecia que la fuerza es un 15 % inferior al dato

obtenido en el ensayo de tracción pero sigue siendo un 26 % superior a la

que recoge la ficha técnica. No obstante, los imanes recuperan

prácticamente sus propiedades magnéticas al enfriarse, como puede

observarse en la curva de tracción medida a temperatura ambiente tras el


114

calentamiento y en la tabla: la fuerza solo es un 1 % inferior. Sin embargo, a

partir de 100 ºC los imanes empiezan a perder sus propiedades magnéticas

de forma permanente (ver. Figura 38.b). Tras calentar a esta temperatura y

enfriar a temperatura ambiente, la fuerza disminuye un 25 % con respecto a

la medida en los ensayos de tracción. Tras calentar a 120 ºC, la fuerza es

inferior al de la ficha técnica, siendo un 49 % menos (ver también la figura

38.c). Finalmente, tras someter a los mismos a un tratamiento de 140 ºC, la

fuerza máxima se reduce drásticamente siendo un 70 % inferior al dato

proporcionado por el fabricante (figura 38.d). Los datos de pérdida se

pueden comparar en la tabla 10.

Por tanto, se puede considerar que la temperatura de trabajo máxima de

estos imanes es de 80 ºC, temperatura más que suficiente para el tipo de

aplicaciones que se persiguen en este trabajo, tanto para ambientes

exteriores como para interior. Este dato coincide con el proporcionado por el

proveedor.

Tabla 10. Comparación en porcentajes de los datos obtenidos a distinta

temperatura. En la fila “comparación con ficha” se hace el balance entre el

dato de tracción tras el calentamiento y la ficha técnica y en la fila

“comparación con ensayo de tracción” entre el estudio de tracción inicial y el

del calentamiento.

80 ºC 25 ºC 100 ºC 25 ºC 120 ºC 25 ºC 140 ºC 25 ºC

Comparación

con ficha +26% +45% +16% +29% -49 % -20% -70 % -34%

Comparación

con ensayo

de tracción

-15% -1% -25 % -13 % -74% -95%


115

5.2. Ensayos de tracción con adhesivos.

Además de considerar la fuerza imán-imán, es necesario estudiar los

adhesivos utilizados para fijar los imanes y el material escultórico. La fuerza

de adhesión ha de ser superior a la fuerza magnética para poder utilizar

dicho adhesivo en restauraciones con imanes. Con este fin se realizaron

ensayos de tracción combinando distintos materiales escultóricos con

diversos adhesivos considerados estructurales. En las probetas preparadas

según se describió en el apartado 4.3.2.1, se aplicó una superficie de 1 cm2

del adhesivo seleccionado y se unieron por parejas del mismo material

aplicando la misma fuerza mediante pinzas de presión. Se aplicaron los

mismos 3 adhesivos a los 5 materiales escultóricos bajo estudio. Una vez

polimerizado el adhesivo, se realizó un ensayo de tracción para estudiar la

fuerza de adhesión del adhesivo.

Tras el ensayo de tracción se han observado distintos tipos de ruptura en la

unión.

a) Verde para el fallo cohesivo del adhesivo. La fractura de la unión

adhesiva se produjo en el propio material adhesivo. Se pueden

observar restos de adhesivos en ambas superficies del sustrato.

Esto ocurre cuando se expone la unión adhesiva a un esfuerzo

superior al cual se ha diseñado.

b) Azul para el fallo del adhesivo: solo se encuentra adhesivo en uno

de los lados. La fractura de la unión adhesiva se ha producido en la

zona de adhesión entre el adhesivo y el sustrato, y en dicha fractura

el adhesivo se encuentra totalmente o parcialmente separado de la

superficie del sustrato. El motivo principal es una incorrecta

selección del adhesivo, que no genera adhesión sobre la superficie

del sustrato.

c) Naranja para el fallo mixto: cuando se encuentran partes de fallo

cohesivo y de fallo del adhesivo.


116

d) Amarillo para el fallo estructural: cuando la unión del adhesivo no ha

fallado y sin embargo se ha producido la fractura de la unión

adhesiva en alguno de los 2 sustratos. Esto ocurre cuando la

resistencia del sustrato es menor que la resistencia de la unión

adhesiva. Lo que ocurre es que se rompe la probeta.

A cada uno de los tipos de ruptura se le ha asignado un color, que servirá

como código en las tablas siguientes (tablas 11 y 12).

Tabla 11. Explicación de los tipos de ruptura y de los códigos de color

asignados.

TIPO DE RUPTURA EXPLICACIÓN CÓDIGO

DE COLOR

FALLO COHESIVO DEL

ADHESIVO

Se aprecia en ambas

partes de los materiales

FALLO MIXTO Entre el fallo cohesivo y

del adhesivo

FALLO DEL ADHESIVO El adhesivo se queda en

una de las partes

FALLO ESTRUCTURAL Se rompe la probeta

Los resultados pueden verse en las tablas 12 y 13, que muestra la fuerza

media a la que se han sometido las probetas hasta que se han separado.

De las 75 probetas iniciales, solo se han ensayado 47. Hubo varias

probetas, en especial las de escayola, que no se ensayaron debido a su

fragilidad. En numerosos casos se registraba fallo estructural con la mera

manipulación de las probetas para colocarlas en la máquina de tracción.

Además, sobre todo en calcarenita, hubo algunas probetas que presentaron


117

fallo del adhesivo, posiblemente por no mojar bien la superficie, y tampoco

se ensayaron porque rompieron durante la manipulación para colocarlas en

la máquina de tracción.

Además de estos datos, en la tabla 12 se ha realizado una clasificación de

las roturas registradas en cada repetición. En las probetas de materiales

lígneos unidas mediante resinas acrílicas, el tipo de rotura fue en todos los

casos el fallo del adhesivo. Este mismo tipo de fallo también se observa en

las pruebas de estas resinas en mármol. En calcarenita sin embargo, para

las resinas acrílicas se encuentra tanto fallo adhesivo, como fallo mixto y

estructural. Hay que destacar que el Araldit estándar® provocó fallo

estructural: se rompieron todas las probetas de todos los materiales y no se

separó ninguna junta de unión. Esto significa que se asegura una

estabilidad estructural en el adhesivo que garantiza la adhesión. Por eso, a

pesar de su irreversibilidad, las resinas epoxi destacan como por ser

adecuadas como adhesivo estructural.


118

Tabla 12. Ensayo de tracción de los adhesivos Paraloid B72®, Plextol

B500® y Araldit estándar®. Fuerza máxima, elongación del adhesivo antes

de la ruptura de la unión, tipo de ruptura y número de veces en materiales

pétreos.

MATERIAL ADHESIVO FUERZA

MÁXIMA

ELONGACIÓN

MÁXIMA

TIPO DE

ROTURA

CALCARENITA DE

NOVELDA

PARALOID B72 72 N 0,38 mm 1

2

PLEXTOL B500 84 N 0,81 mm 1

2

ARALDIT

ESTÁNDAR 241 N 1,14 mm

1

2

3

ESCAYOLA ÁLAMO

70

PARALOID B72 112 N 0,45 mm 1

ARALDIT


2

3

MÁRMOL DE

MACAEL

PARALOID B72 285 N 1,21 mm

1

2

3

4

PLEXTOL B500 191 N 1,11 mm

1

2

3

ARALDIT


1

2

3

4

5


119

Tabla 13. Ensayo de tracción de los adhesivos Paraloid B72®, Plextol

B500® y Araldit estándar®. Fuerza máxima, elongación del adhesivo antes

de la ruptura de la unión, tipo de ruptura y número de veces en materiales

lígneos.

MATERIAL ADHESIVO FUERZA

MÁXIMA

ELONGACIÓN

MÁXIMA

TIPO DE

ROTURA

POR

ENSAYO

PINO MELIS


1

2

3

4


1

2

3

4

5

ARALDIT


1

2

3

4

5

ROBLE


1

2

3


1

2

3

4

5

ARALDIT


1

2

3


120

Desde el punto de vista de la fuerza máxima soportada por el adhesivo, el

Paraloid B72® y el Plextol B500® presentan un comportamiento similar

cuando se usan en calcarenita. Sin embargo, la unión realizada con Plextol

B500® es más elástica, presentando una elongación máxima antes de

ruptura de 0,81 mm, más del doble de la observada al realizar la unión con

Paraloid B72®.

En mármol, destaca el comportamiento del Paraloid B72®, que presenta un

buen comportamiento en tracción, con una fuerza máxima soportada por la

unión de 285,10 N.

Al igual que ocurrió en calcarenita, Paraloid B72® y Plextol B500®

presentan resultados de fuerza máxima muy similares en pino siendo de

206 N y de 197,88 N respectivamente. Sin embargo, el Plextol B500® tiene

un valor de elongación más elevado denotando una conducta más elástica

que el Paraloid B72®. En roble sin embargo, los dos adhesivos acrílicos

tienen una elongación máxima similar (de 0,67 y 0,72 mm respectivamente).

No obstante, la fuerza máxima medida con Paraloid B72® es de 347 N

mientras que la del Plextol B500® es considerablemente inferior siendo de

240 N.

5.3. Coeficientes de rozamiento.

Como se ha descrito en el punto 4.3.2.2, uno de los parámetros que es

necesario introducir en el modelo teórico es el coeficiente de rozamiento

estático de los materiales escultóricos. En la tabla 14 se recogen los

coeficientes de rozamiento medidos para cada material. Con el fin de

obtener una buena estadística, se ha realizado el experimento para distintas

caras del material, realizando distintas medidas en cada cara.


121

Tabla 14. Coeficientes de rozamiento medidos. En cada columna de la tabla

se recoge la media de los coeficientes de rozamiento calculados para cada

cara y su desviación.

ESCAYOLA µ = 0,86. Desv. 0,09

Media 0,81 0,87 0,97 0,92 0,92 0,87 0,87 0,88 0,67

Desv. 0,03 0,03 0,04 0,06 0,02 0,02 0,02 0,01 0,06

CALCARENITA µ = 0,57. Desv. 0,04

Media 0,58 0,55 0,66 0,52 0,57 0,58 0,60 0,52 0,54

Desv. 0,03 0,02 0,02 0,01 0,03 0,03 0,02 0,01 0,02

MÁRMOL µ = 0,78. Desv. 0,02

Media 0,72 0,79 0,77 0,79 0,78 0,79 0,77 0,80 0,79

Desv. 0,05 0,04 0,04 0,04 0,03 0,03 0,04 0,03 0,02

PINO µ = 0,57. Desv. 0,05

media 0,57 0,52 0,51 0,57 0,61 0,59 0,63 0,50 0,64

Desv. 0,04 0,08 0,06 0,04 0,01 0,02 0,01 0,04 0,03

ROBLE µ = 0,30. Desv. 0,04

media 0,28 0,27 0,35 0,29 0,32 0,28 0,35 0,34 0,26

Desv. 0,03 0,03 0,03 0,04 0,03 0,02 0,05 0,05 0,03

CERA µ = 0,77. Desv. 0,01

Media 0,84 0,77 0,72 0,79 0,71 0,84 0,73 0,75 0,77

Desv. 0,05 0,04 0,02 0,04 0,02 0,02 0,02 0,05 0,01


122

Puede verse que los valores de la tabla presentan una gran dispersión,

agrupándose en torno a µ = 0,86 para la escayola, µ = 0,57 para la

Calcarenita de Novelda y 0,78 para el mármol de Macael. A pesar de ser

todos materiales pétreos, el coeficiente de rozamiento varía

considerablemente de un material a otro. Algo similar puede apreciarse en

los materiales lígneos, obteniendo un valor de µ= 0,57 para el pino y de µ =

0,30 para el roble. Finalmente, la cera obtiene un valor de µ= 0,77. Es

importante por tanto, a la hora de desarrollar un modelo, determinar el

coeficiente de rozamiento que más se aproxima al tipo de material a utilizar.

En los valores recogidos en la tabla destaca la dispersión de valores, a

pesar de que el coeficiente de rozamiento debería ser único para cada

material. Esto es así porque el coeficiente de rozamiento depende en gran

medida del estado de las superficies (pulido y homogeneidad, entre otras

propiedades). Aunque las superficies se han pulido antes del ensayo,

claramente la microestructura sigue afectando a la dispersión de los valores.

Es importante tener en cuenta esta dispersión a la hora de definir los valores

necesarios de fuerza en la unión y utilizar siempre un margen de valores de

µ en los cálculos que garantice un margen de seguridad razonable.

5.4. Estudios de estática.

En este ensayo, descrito en el apartado 4.3.2.3, se unen dos piezas de

forma perpendicular con dos imanes S-10-05-N a 3 cm de la parte superior y

a 2 cm de cada lado y se añade masa a distancia controlada de la unión. El

objetivo es establecer las condiciones de equilibrio de la unión tanto en

tracción como en rotación. Este ensayo se ha reproducido para distintas

probetas de calcarenita, de escayola, de pino y de roble en distintas

configuraciones, con las mismas posiciones de imanes. Se ha descartado el

mármol, dado que la unión de dos piezas de este material no se podía


123

estabilizar con los mismos imanes ya que su peso era considerablemente

mayor que el de los otros materiales a ensayar.

En cada una de las configuraciones hemos medido la fuerza máxima que

soporta la unión en función de la distancia a la que colocamos las distintas

pesas calibradas (ver figuras 39 y 40). En las curvas experimentales que

presentamos a continuación aparece únicamente la masa de las pesas y no

la de la propia pieza. Recogemos esta última en la tabla 15 para cada uno

de los materiales y configuraciones.

Tabla 15. Masa de las distintas piezas utilizadas en los ensayos de estática.

ESCAYOLA CALCARENITA PINO ROBLE

CONFIGURACIÓN 1

1198 g 2444 g 442 g 766 g

CONFIGURACIÓN 2

1837 g 3657 g 688 g 1111 g

La figura 39 recoge el comportamiento de las uniones realizadas en

materiales pétreos (escayola y calcarenita) y la figura 40 las realizadas en

materiales lígneos (pino y roble). El comportamiento es muy similar para

todos los materiales y uniones: a medida que las masas se van alejando de

la unión, cada vez es necesaria una masa menor para que la unión falle.


124

Figura 39. Gráfica de los resultados del ensayo de estática en los materiales pétreos escayola y

calcarenita. Las 5 series corresponden a las 5 repeticiones del ensayo. El eje y es la masa

añadida que produce el fallo de la unión. Y el eje x es la distancia que hay entre la unión de las

dos piezas y el lugar donde se añaden las pesas en los siguientes casos: a) Escayola

configuración 1. b) Escayola configuración 2. c) Calcarenita configuración 1. d) Calcarenita

configuración 2.

Figura 40. Gráfica de los resultados del ensayo de estática en los materiales lígneos pino y

roble. Las 5 series corresponden a las 5 repeticiones del ensayo. El eje y es la masa añadida

que produce el fallo de la unión. Y el eje x es la distancia que hay entre la unión de las dos

piezas y el lugar donde se añaden las pesas en los siguientes casos: a) Pino configuración 1.

b) Pino configuración 2. c) Roble configuración 1. d) Roble configuración 2.


125

Es interesante analizar también el peso máximo que soporta la unión en

cada uno de los ensayos, que se corresponde con el valor obtenido al

colocar las pesas en el lugar más próximo a la unión. Sumando la masa de

la probeta a la masa de las pesas añadidas y convirtiendo el valor a peso

(P=mg) se obtiene el peso máximo que soporta la unión. Los resultados se

recogen en la tabla 16.

Tabla 16. Peso máximo que soporta la unión para cada material ensayado y

en las dos configuraciones.

ESCAYOLA CALCARENITA PINO ROBLE

PESO MAX.

CONFIGURACIÓN

1

45,3 N 55,2 N 58,7 N 24,4 N

PESO MAX.

CONFIGURACIÓN

2

51,6 N 49,4 N 25,7 N 27,9 N

Se puede observar en los datos que, en el caso de los materiales pétreos, el

peso máximo se encuentra en todos los casos en torno a 50 N

independientemente de si el material es escayola o calcarenita. En el caso

de los materiales lígneos, a excepción del valor obtenido en el pino en

configuración 1, los valores son bastante inferiores situándose en torno a 26

N. Esto está en claro acuerdo con el modelo teórico desarrollado en la

sección 4.1. En la ecuación 2 del modelo – la que da cuenta del equilibrio de

fuerzas – queda claro que la fuerza máxima soportada por la unión en

condiciones de deslizamiento depende únicamente de la fuerza magnética

de sujeción (la fuerza proporcionada por los imanes) y del coeficiente de

rozamiento entre las piezas a unir. Las medidas del coeficiente de

rozamiento recogidas en la tabla 14 mostraban una gran dispersión de

valores pero, en general, eran muy similares para todos los materiales


126

pétreos. Teniendo en cuenta que los imanes usados en todas las uniones

son los mismos, queda justificado el hecho de que el peso máximo

soportado por la unión sea muy similar para escayola y calcarenita. El

coeficiente de rozamiento para los materiales lígneos, y en especial para el

roble, es inferior, lo que resulta en un valor inferior para el peso máximo

soportado por la unión.

A medida que se aleja el peso de la unión, las condiciones de estática y, por

tanto, el fallo de la unión viene determinado por el equilibrio de los

momentos de las fuerzas, recogido por la ecuación 3 del modelo teórico. En

este caso, añadir peso a distancias mayores del eje de giro es equivalente a

tener piezas con el centro de masas a una mayor distancia del citado eje.

Observando la ecuación 3, es esperable un comportamiento hiperbólico de

la fuerza con la distancia – ya que la dependencia es el tipo 1/d que es,

cualitativamente, el comportamiento observado en los ensayos.

Por tanto, los ensayos realizados en piezas modelo verifican lo predicho por

el modelo teórico desarrollado en la sección 4.1. Tenemos por tanto dos

regímenes distintos. Cuando el peso se sitúa cerca de la unión, lo que

determina el peso máximo en la unión es el equilibrio de fuerzas y existe un

peso máximo que soporta la unión. Sin embargo, cuando el peso (o el

centro de masas del sistema) se sitúa lejos del eje de giro, es el equilibrio de

momentos el que determina el comportamiento de la unión y el peso que

soporta la unión es considerablemente inferior.

5.5. Reversibilidad del sistema mediante calentamiento

controlado.

Para garantizar la reversibilidad del sistema es importante separar la unión

magnética realizando la mínima fuerza mecánica. Aprovechando que, como

hemos descrito anteriormente, la fuerza magnética de los imanes disminuye

al aplicar temperatura, hemos diseñado un ensayo consistente en aplicar


127

temperatura de manera controlada hasta conseguir separar la unión. Hemos

realizado el ensayo para dos piezas de escayola y para dos piezas de

mármol en configuración 2. Los resultados de los ensayos se muestran en la

tabla 17.

La temperatura necesaria para que la unión se separe es, en todos los

casos, cercana a 63 °C en el exterior de la pieza, temperatura fácil de lograr

para hacer que el sistema sea reversible. Para esta temperatura, la

temperatura en el interior de la pieza, en la zona donde se encuentran los

imanes es aproximadamente 12 °C inferior.

Tabla 17. Ensayo de reversibilidad con temperatura controlada. Parámetros

establecidos y temperaturas registradas en el interior y en el exterior de la

pieza.

CICLO MATERIAL VOLTAJE TIEMPO Tº

EXTERIOR

Tº

INTERIOR IMANES

1 Escayola 200 V 1h 10’ 60,0 ºC 53,1 ºC S-10-05-N

2 Escayola 200 V 2 h 60,5 ºC 54,0 ºC S-10-05-N

3 Escayola 200 V 1h 30’ 65,2 ºC 53,4 ºC S-10-05-N

1 Mármol 200 V 1 h 62,5 ºC 51,5 ºC S-15-05-N

2 Mármol 200 V 1h 15’ 60,9 ºC 50,5 ºC S-15-05-N

3 Mármol 200 V 1h 10’ 62,5 ºC 48,0 ºC S-15-05-N

4 Mármol 200 V 1h 30’ 65,2 ºC 50,0 ºC S-15-05-N

5 Mármol 200 V 1h 35’ 67,5 ºC 47,8 ºC S-15-05-N


128

Una vez enfriadas las piezas se repitieron los ensayos de tracción para

comprobar si los imanes recuperan sus propiedades magnéticas. En las

piezas sometidas a los ciclos de calentamiento/enfriamiento no se

observaron cambios apreciables en la fuerza de atracción entre los imanes.

No obstante se recomienda no reciclar los imanes más de dos veces tras

separar la unión con aplicación de temperatura por seguridad para con la

obra de arte.

Es importante destacar que no se observó ningún cambio o alteración en el

material pétreo tras los ciclos de calentamiento/enfriamiento. Por tanto, este

método es idóneo para conseguir sistemas de unión reversibles.

5.6. Medida de campo magnético.

No solo es importante que la unión sea estable. Dado que estamos

utilizando imanes en la unión, es importante que el campo magnético en el

exterior de la pieza sea mínimo, para evitar que se adhieran a la obra

partículas ferromagnéticas suspendidas en el aire que producirán

contaminación de la misma en la zona de la unión.

Para estudiar este efecto se ha medido, con la ayuda de una sonda Hall, el

campo magnético en el exterior de dos piezas unidas en las condiciones del

ensayo de estática: imanes situados a 3 centímetros de la parte superior y a

2 cm de cada lado. En particular, el ensayo de medida de campo magnético

se ha realizado en dos bloques de escayola en configuración 1 (bloque-

bloque truncado) y dos bloques de calcarenita también en configuración 1

unidos con dos imanes del modelo S-10-05-N. Se han tomado las medidas

con una sonda colocada en posición paralela y perpendicular a la pieza con

lo que se medirá la intensidad de las componentes de campo magnético en

estas dos posiciones.


129

Como se puede ver en las figuras 41.a y 41.c, la componente del campo

paralela toma valores de entre 4 y 6 mT cuando los imanes están situados a

2 cm de la superficie de la pieza. A 3 cm del imán, los valores de campo

disminuyen, como es de esperar, obteniendo valores de campo en torno a 2

mT. El campo medido en la dirección perpendicular es menos intenso (ver

figuras 41.b y 41.d). Cerca del imán alcanza un valor de aproximadamente 2

mT. El campo es prácticamente nulo a 2 cm del imán.

Figura 41. Gráfico que representa la intensidad del campo registrado con la sonda de medida

de campo magnético. a) Escayola medida con la sonda en posición paralela a la pieza. b)

Escayola medida con la sonda en posición perpendicular a la pieza. c) Calcarenita medida con

la sonda en posición paralela a la pieza. d) Calcarenita medida con la sonda en posición

perpendicular a la pieza. La imagen muestra cómo las mediciones paralelas a la pieza son más

intensas que las mediciones perpendiculares.

Los valores de campo magnético medidos en el exterior de las piezas son

muy superiores al campo magnético terrestre. Es necesario por lo tanto

explorar qué configuraciones de imanes son más adecuadas para minimizar

el campo magnético en el exterior de la pieza. Dado la dificultad


130

experimental que conlleva la realización experimental de todas las

configuraciones posibles, es necesario recurrir a la simulación.

5.7. Simulación de campo magnético.

El campo magnético en el exterior de las piezas se puede estimar mediante

simulaciones. En particular, en esta sección mostramos cómo es posible

realizar estos cálculos utilizando simulaciones por el método de elementos

finitos, utilizando el módulo AC/DC del software COMSOL Multiphysics.

Como hemos visto anteriormente, si la configuración de los imanes no es la

adecuada, los valores de campo magnético medidos en el exterior de las

piezas pueden ser muy superiores al campo magnético terrestre. Es

necesario por lo tanto explorar qué configuraciones de imanes son más

adecuadas para minimizar el campo magnético en el exterior de la pieza.

La figura 42 muestra una comparación del campo creado por dos parejas de

imanes en dos configuraciones distintas (paralela - N/S-N/S y antiparalela

N/S-S/N), en dos planos distintos y a distintas distancias del sistema

magnético. El código de colores de la figura es un código “térmico”, donde el

color blanco corresponde a una mayor intensidad del campo magnético

(1,08 T) y el negro al menos intenso (4,2 x10-5

T). Comparando ambas

configuraciones puede verse como el campo en la configuración antiparalela

se atenúa de manera mucho más rápida con la distancia, siendo muy

pequeño en torno a 5 x10-4

T a 3 cm del imán.


131

Figura 42. Simulación de campo magnético para dos imanes S-10-05-N comparando su

colocación paralela o antiparalela. Medidas en Tesla. Estudio realizado en los planos yz y xy.

La imagen muestra cómo se atenúa el campo magnético cada centímetro hasta los 3

centímetros.

Teniendo en cuenta que con ambas configuraciones se obtiene la misma

fuerza de sujeción, la configuración antiparalela es una configuración mejor

ya que reduce el campo externo a la pieza y, por tanto, reduce las

posibilidades de contaminación ambiental de la misma. Este tipo de cálculos

de elementos finitos, que habitualmente se pueden realizar mediante

software comercial, son un complemento esencial para este tipo de

restauraciones magnéticas, como se ha mostrado con el ejemplo anterior.


132

5.8. Ensayo de envejecimiento natural a la intemperie:

influencia de la temperatura y la humedad relativa.

Con el fin de evaluar el comportamiento de los imanes a la intemperie y

valorar su viabilidad para ser utilizados en procesos restaurativos de

uniones en esculturas que van a ser destinadas a espacios expuestos a las

condiciones climatológicas, se realizó el ensayo de envejecimiento descrito

en el apartado 4.3.2.7.

En el primer ciclo de envejecimiento, de 3000 horas de duración, se

colocaron a la intemperie tres sistemas magnéticos distintos: un solo imán

S-10-05-N unido a una estructura ferromagnética, dos imanes S-10-05-N

juntos y unidos a su vez a la misma estructura ferromagnética y seis imanes

S-10-05-N insertos dentro de dos bloques de mármol. Estos últimos imanes

se unieron a los bloques con resina epoxi Araldit estándar®. La junta de

unión de los bloques no fue sellada, por lo que la lluvia pudo penetrar.

En la figura 43 se representa la evolución de la temperatura y la humedad

relativa a lo largo de 122 días, entre el 24 de marzo de 2015 y el 23 de julio

de 2015. La gráfica recoge los valores máximos, mínimos y la media de

cada uno de los días. En el gráfico puede verse que la temperatura osciló

en este período entre los 3 ºC de mínima (26-03-2015) y los 44 ºC de

máxima (14-05-2015). La humedad relativa en este período registró valores

de entre 15 % (el 14 de mayo de 2015, coincidiendo con el día de mayor

temperatura) y de 100 % en 17 ocasiones a lo largo de todo el período de

ensayo.

Se hizo un seguimiento visual mensual de la evolución de la superficie libre

de los imanes. El día 29 de abril de 2015, 36 días después de comenzar el

ensayo, ya presentaban el aspecto que tenían al final: mates, de color pardo

y con los bordes ennegrecidos. Desde ese día, hasta el final del ensayo, el

aspecto aparentemente fue el mismo.


133

Figura 43. Representación de a) la temperatura y b) humedad relativa registrada en el ciclo 1

del ensayo a la intemperie entre los meses de marzo y julio de 2015. Las gráficas muestran los

valores máximos, mínimos y la media.

Con respecto a las dos piezas de mármol unidas por imanes, falló la unión

del adhesivo, por lo que a los 42 días de ensayo (04-05-2015) fueron

retiradas las piezas para proceder a sanear el adhesivo defectuoso y volver

a pegar los imanes a las piezas. Como se puede apreciar en la figura 44 se

reinició el ensayo el día 94 correspondiente al día 25 de junio de 2015 y se

tuvieron a la intemperie hasta el día 174 del ciclo (13-09-2015),

aproximadamente 1900 horas.


134

Figura 44. Representación de a) la temperatura y b) humedad relativa registrada en el ciclo de

los imanes insertos en mármol entre los meses de marzo y septiembre y la suspensión

temporal realizada entre mayo y junio. Las gráficas muestran los valores máximos, mínimos y

la media.

Una vez finalizado el ensayo, no se observa degradación macroscópica del

recubrimiento en los imanes que forman parte de una unión entre piezas de

mármol, a diferencia de aquellos imanes que tienen su superficie

directamente a la intemperie. Parece que el hecho de formar parte de una

unión protege al imán de los efectos de la intemperie.

En la figura 45 se puede observar el estado de los bloques tras el fallo del

adhesivo, su colocación de nuevo tras la suspensión temporal del ensayo y

el estado en el que se encontraban cuando fueron retirados del ensayo de

forma definitiva.


135

Figura 45. Ensayo de los imanes S-10-05-N insertos en bloques de mármol. a) Caída de la

pieza tras el fallo del adhesivo. Los imanes se quedaron unidos. b) Colocación tras el reinicio

del ensayo. c) Estado final de los imanes tras el ensayo a la intemperie. (Fotografía y edición

M.Azahara Rodríguez).

Tras analizar los resultados de estos ensayos se decidió realizar un nuevo

ciclo de ensayos de otras 3000 horas. Para ello se seleccionaron 3 parejas

de imanes S-12-06-N situados en la misma estructura metálica utilizada en

el ciclo anterior.

En la figura 46 se representa la evolución de la temperatura y la humedad

relativa a lo largo de 125 días, entre el 7 de octubre de 2015 y el 8 de

febrero de 2016. La gráfica, al igual que en el ciclo anterior, recoge los


136

valores máximos, mínimos y la media recogidos de cada uno de los días. En

la figura puede verse que la temperatura osciló en este período entre los 3

ºC de mínima (17-01-2016) y los 26 ºC de máxima (los días 7 y 12 de

octubre de 2015). La humedad relativa en este período registró valores de

entre 20 % (el 16 de enero de 2016) y de 100 % en 36 ocasiones a lo largo

de todo el período de ensayo.

Figura 46. Representación de a) la temperatura y b) humedad relativa registrada en el ciclo 2

del ensayo a la intemperie entre los meses de octubre de 2015 y de febrero de 2016. Las

gráficas muestran los valores máximos, mínimos y la media.

La temperatura media del ciclo 1 ha sido de 26,9 ºC mientras que la del ciclo

2 ha sido de 19,2 ºC. Además, en el ciclo 1 se aprecian picos de

temperatura alta muy acusados mientras que en el ciclo 2 las temperaturas

son más uniformes. En cuanto a la humedad relativa se han medido valores

medios muy similares de 87,7 y 87 % de hR respectivamente.

Los imanes S-12-06-N presentan un aspecto similar a los imanes S-10-05-N

ensayados en el ciclo 1. Como se puede ver en la figura 47, los imanes han

perdido el brillo para tornar en un color pardo, mate y con un oscurecimiento


137

más acusado en la periferia. El cambio superficial de los imanes a ensayo

en el ciclo 2 y su fuerza de sujeción han sido estudiados en las siguientes

secciones (5.9 y 5.10).

Figura 47. Comparación de los imanes S-12-06-N expuestos a la intemperie para el ensayo de

envejecimiento. a) Imanes nuevos. b) Imanes el día de la retirada tras el ensayo de 3000 horas.

La imagen muestra cómo ha cambiado macroscópicamente la superficie del imán después de

3000 horas de ensayo. (Fotografía y edición M.Azahara Rodríguez).

5.9. Estudios microscópicos.

La primera aproximación al análisis de la superficie de los imanes pudo

obtenerse mediante un análisis organoléptico de la misma. El objetivo de

realizar microscopía óptica fue obtener mayor precisión de esas primeras

observaciones mediante análisis visual. La microscopía óptica aportó

información cualitativa de la superficie dando información sobre su

morfología, color y textura.

Se realizó una comparativa de la superficie de los imanes S-12-06-N antes y

después del ensayo de envejecimiento en la intemperie. En las imágenes de

microscopía óptica, las diferencias entre los imanes nuevos y los imanes

sometidos al ensayo de envejecimiento son evidentes. Las imágenes de los

imanes nuevos antes del ensayo de envejecimiento (Figuras 48.a y 48. b)


138

muestran una superficie azulada, con una serie de líneas que pueden

deberse por un lado a la textura propia del recubrimiento del imán y por otro

unos arañazos más gruesos debidos a la manipulación de dicho imán.

Figura 48. Microscopía con lupa. a) y b) imán nuevo a 8x y 80x respectivamente. c) y d) Imán

tras el ensayo de exposición a la intemperie a 8x y 80x respectivamente. e) y f) Detalle del

borde del imán tras el ensayo de envejecimiento al natural a 8x y 80x respectivamente.


Después del ensayo de envejecimiento, la superficie tiene un aspecto

amarronado, aparentemente rugoso y mate, como se puede ver en los

paneles c y d de la figura 48. Este estado de la superficie se debe muy


139

probablemente a la oxidación superficial. Este efecto es más acusado en los

bordes que tornan a un tono ennegrecido como se puede ver en los paneles

e y f de la figura 48.

Posteriormente se procedió a analizar la superficie de los imanes con

microscopía electrónica de barrido (SEM). El microscopio lleva incorporado

un detector que permite analizar la composición mediante Espectroscopía

de Dispersión de Energías de rayos-X (EDX). El SEM-EDX sirve para

caracterizar los elementos que se encuentran en la superficie y realizar un

examen cuantitativo de los mismos. Antes del análisis, se aplicó a los

imanes un recubrimiento de carbono para evitar la posible carga

electrostática de las muestras, reducir el daño térmico y mejorar la emisión

de los electrones secundarios.

En la figura 49 se ve la superficie de un imán nuevo en la que se aprecia

una superficie lisa, con algunas líneas finas paralelas.

Figura 49. SEM a 500x de la superficie de un imán nuevo. La imagen muestra una superficie

lisa con un patrón de líneas y algún arañazo. (Fotografía Xavier Mas-Barberà. Edición



140

En cuanto al análisis EDX, cuyo espectro se muestra en la figura 50,

aparecen fundamentalmente níquel y oxígeno en una proporción de 42% y

58% respectivamente. Tal y como es esperable, la superficie del

recubrimiento de níquel se encuentra oxidada por una capa de óxido de

níquel, muy resistente a la corrosión.

Figura 50. EDX asociado al SEM del imán nuevo. El gráfico muestra mayoritariamente níquel.

En la figura 51 se muestra la superficie del imán a estudio después del

ensayo de intemperie de 3000 horas. En la imagen se ven una serie de

concreciones, de forma irregular, distribución heterogénea y de distinto

tamaño. Las de mayor dimensión, son de en torno a 80 µm de largo, pero

mayoritariamente se aprecian otras de tamaño bastante menor dispersas

por toda la extensión.


141

Figura 51. SEM a 500x de la superficie tras el ensayo de envejecimiento. La imagen muestra

las concreciones de la superficie del imán. (Fotografía Xavier Mas-Barberà. Edición M.Azahara

Rodríguez).

Figura 52. EDX asociado al SEM del imán tras el ensayo de envejecimiento a la intemperie. El

gráfico muestra mayoritariamente níquel pero aparecen también una serie de elementos

minoritarios.


142

En el análisis EDX sigue apareciendo mayoritariamente el níquel, como se

puede ver en el espectro de la figura 52, pero la proporción de níquel con

respecto a oxígeno ha disminuido considerablemente (un 26 % frente al 42

% que se observaba anteriormente). Se observan además trazas de otros

elementos (azufre, sodio, aluminio, silicio, cloro y hierro), que muy

probablemente provengan de contaminantes ambientales. El aumento del

oxígeno podría deberse probablemente a una oxidación mayor del níquel,

así como a la presencia de otros óxidos superficiales. La ausencia de cobre

y de una cantidad apreciable de hierro parece indicar que el recubrimiento

de Ni-Cu-Ni, a pesar de los arañazos y del óxido después del ensayo, ha

formado una capa estable y protege al imán de la corrosión y esos

elementos minoritarios son de contaminación ambiental.

Finalmente, se ha realizado un análisis mediante Microscopía de Fuerza

Atómica (AFM) en modo tapping, para medir cuantitativamente la rugosidad

superficial. Este análisis ha proporcionado información morfológica

complementaria a la obtenida mediante microscopía óptica y microscopía

electrónica de barrido.

El AFM ha permitido la observación, con una gran magnificación, de la

superficie de los imanes y la evaluación de los cambios morfológicos

experimentados tras las 3000 h de envejecimiento natural. Estos cambios

morfológicos son evidentes cuando se compara con el imán control. La

figura 53 muestra los diagramas de altura en 3D y los diagramas

topográficos obtenidos del imán S-12-06-N antes y tras el ensayo. Se

aprecia, de manera evidente, como la superficie del imán envejecido sufre

un aumento de la rugosidad a escala micro y nanométrica. Este resultado

confirma los valores obtenidos por EDX de modo que el ambiente interactúa

con la superficie produciendo la modificación de la película de protección del

imán. Además, es significativo el mayor número y tamaño de partículas

originadas tras el envejecimiento que pasan de ser de 122,6 nm a 490,7 nm

(Figuras 53.a y 53.c) siendo muy evidente la presencia de grietas más

grandes y amplias (Figura 53.d). Este estudio pone de manifiesto que


143

pequeños arañazos y partículas en superficie, aparentemente inocuas,

podrían ser realmente el principio de los cambios en la superficie del imán

que, no solo alterarían el aspecto visual y la percepción a nivel

macroscópica, sino que además facilitarían los procesos de degradación

físico-químicos.

Figura 53. Diagrama de altura en 3D y diagrama topográfico de la superficie del imán S-12-06-

N antes (a-b) y tras el ensayo de envejecimiento natural (c-d). (Fotografía servicio de

Microscopía UPV. Edición M.Azahara Rodríguez).

5.10. Ensayo de tracción de imanes oxidados.

Con el fin de comprobar la idoneidad de la utilización de este tipo de imanes

en obras restauradas que tengan que estar a la intemperie, se repitieron los

experimentos de tracción tras el ensayo de envejecimiento.


144

Tal y como se ha descrito anteriormente en la sección 5.1, en los ensayos

de tracción realizados a los imanes S-12-06-N antes del proceso de

envejecimiento, se determinó que la fuerza media de atracción entre

imanes era de 48,6 N un 27,3 % superior al valor proporcionado por el

fabricante. En este caso, la fuerza media de atracción entre imanes fue de

44,8 N. Por tanto, la fuerza de atracción ha disminuido en un 8,6 %, pero

sigue siendo un 17,4 % superior a lo indicado en la ficha técnica. Por tanto,

sigue existiendo un margen de seguridad cuando se trabaja con el dato del

fabricante.

5.11. Ceras magnéticas.

Debido a la fragilidad de la cera como material escultórico, en el que dos

imanes pueden suponer una tensión al material, se ha buscado un método

alternativo para realizar uniones magnéticas.

En relación con las probetas de cera en las que se incluyeron partículas

magnéticas (en adelante “ceras magnéticas”), se realizaron dos tipos de

ensayo: un ensayo de tracción efectuado uniendo las distintas probetas a un

imán S-10-05-N y un estudio de las propiedades magnéticas de las

probetas.

En correlación con el ensayo de tracción, los datos recogidos aparecen en

la siguiente figura 54:


145

Figura 54. Comportamiento a tracción de las probetas de cera magnética unidas a un imán S-

10-05-N. Las curvas representan el comportamiento constante a lo largo de las 7 mediciones.

El peso máximo soportado por las distintas ceras magnéticas no presenta

una tendencia clara al variar el tipo de cera o el tipo de particulado de carga.

Los valores obtenidos para el peso soportado se han registrado en la tabla

18:

Tabla 18. Peso máximo soportado por las probetas de ceras magnéticas.

CLFe CLFeNiCu CAFe CAFeNiCu CATFe CATFeNiCu

1,7 kg 1,2 kg 1,5 kg 1,7 kg 1,6 kg 1,6 kg

Se pudo observar que las probetas con una cantidad menor de particulado

de hierro se flexionaban a medida que se le añadían pesas antes de

producirse el fallo de la unión. Las probetas con mayor proporción de carga

se mantenían rígidas hasta que se producía el fallo como puede observarse

en la figura 55. Por lo tanto dependiendo de la cantidad de particulado, la

flexibilidad de la cera magnética será mayor o menor.


146

Figura 55. a) Detalle del ensayo de tracción a una cera magnética con proporción 1:4. Se

aprecia cómo se flexiona antes de separarse. b) Detalle del ensayo de tracción a una muestra

de cera magnética en proporción 1:8. Puede verse cómo se mantiene rígida durante el ensayo.


Para determinar las propiedades magnéticas de los composites cera-

partícula se realizaron medidas de ciclos de histéresis en un VSM. Para ello,

se prepararon probetas de 5 x 5 mm, que se midieron a temperatura

ambiente con un campo máximo aplicado de 5400 G.

En todos los casos, tras la primera curva de imanación se llegó hasta la

saturación y se obtuvieron las medidas que se muestran en la tabla 19. Al

decrecer la imanación, la curva volvió a pasar por el origen del sistema de

coordenadas, correspondiéndose todos los ciclos de histéresis con curvas

estrechas, propias de los materiales magnéticamente blandos.

Tabla 19. Muestras de ceras magnéticas medidas en el VSM.

REF M (emu)

CL FeNiCu 1:2 18,63 emu

CLFe 1:2 39,22 emu

CLFe 1:3 57,06 emu

CLFe 1:5 85,77 emu

CLFe 1:8 166,61 emu


147

Como se observa en la figura 56, el valor de Ms aumenta según aumenta la

proporción de la carga del composite. Hay que destacar los valores

obtenidos para la proporción 1:2. En el caso del Fe, es más del doble que el

composite que lleva como carga FeNiCu.

Figura 56. Valores de Ms en función del contenido en partículas. Se aprecia cómo los valores

van escalando a medida que aumenta la proporción de particulado de hierro en su

composición.

Como era esperable, la imanación aumentó con la carga de partículas

magnéticas. Además, las ceras magnéticas son magnéticamente muy

blandas. Por tanto, son materiales muy interesantes para fabricar uniones

magnéticas. Además, con la configuración adecuada de imanes, cerrarán el

flujo de campo magnético, lo que minimizará el campo magnético en el

exterior de las piezas.


148


149

6. APLICACIÓN EN

CASOS

ESCULTÓRICOS


150


151

6. APLICACIÓN EN CASOS DE CONSERVACIÓN Y

RESTAURACIÓN DE ELEMENTOS ESCULTÓRICOS

En este capítulo de esta tesis doctoral se va a desarrollar, por un lado, una

serie de recomendaciones para el futuro restaurador que necesite utilizar

esta metodología de manera que sepa tanto utilizar el modelo teórico, como

utilizar correctamente los sistemas magnéticos. Además, se muestra una

serie de casos prácticos en los que se ha utilizado para demostrar la

viabilidad del modelo teórico y de la metodología de unión de partes con

imanes.

6.1. Manual de aplicación de imanes en CR de escultura-

ornamentos

La unión de fragmentos en obras de arte supone, como se ha comentado,

un proceso muchas veces irreversible. El uso de espigas y adhesivos ayuda

a mantener unidas partes de las obras. Sin embargo, su empleo pocas

veces es justificado. El tratamiento de unión de fragmentos en escultura y

ornamentos obliga al restaurador a desarrollar un estudio previo sobre las

partes a unir, la elección de materiales y los procesos a realizar. Se trata de

una fase que exige experiencia y profesionalidad puesto que, cualquier

descuido en la manipulación puede acarrear nuevos daños.

El método de intervención mediante el uso de sistemas magnéticos

aumenta los niveles de exigencia de la intervención al precisar de

conocimientos sobre propiedades físicas y principios magnéticos.

Este apartado aborda un conciso manual para orientar sobre el uso de

sistemas magnéticos en elementos escultórico-ornamentales. En este

sentido y, como se ha señalado anteriormente, deben atenderse dos

aspectos bien diferenciados, por un lado la aplicación del modelo teórico y,


152

por otro lado, la inserción práctica de los imanes en las zonas de fractura de

la obra.

La aplicación del modelo teórico requiere conocer varios parámetros:

a) peso, longitud, ancho y ángulo que forma la pieza a unir y el tamaño

de la sección de la fractura,

b) el coeficiente de rozamiento entre las dos superficies a unir para

poder aplicar el modelo y proporcionar la fuerza necesaria que evite

el fallo de la unión y, por consiguiente, la separación de las partes,

c) el centro de masas de la pieza a unir para conocer cómo va a estar

repartido el peso.

Primeramente se calculan la fuerza máxima de sujeción de los imanes tanto

para el equilibrio de fuerzas como para el equilibrio de momentos, utilizando

el modelo descrito en el capítulo 4.1.

Los cálculos para ambas fuerzas señalan que, si el valor resultante del

equilibrio de fuerzas es superior al obtenido aplicando el equilibrio de

momentos se considera que la pieza tiende a caer, mientras que a la

inversa, la pieza tiende a rotar. De los dos valores obtenidos, siempre hay

que tomar como referencia el valor de fuerza que sea superior y descartar la

menor ya que esa fuerza no será suficiente para estabilizar la unión.

Asimismo, se recomienda que la fuerza resultante se multiplique por dos, es

decir, que los imanes elegidos sumen el doble de la fuerza necesaria. Con

ello, se aplica un margen de seguridad que evita colapsos derivados de

manipulaciones, labores de conservación y limpieza, entre otros.

De igual modo, los dos imanes deben situarse a la misma altura, paralelos a

la cota del suelo y con una configuración magnética opuesta o antiparalela

(ver figura 57). Es decir, si en la parte de la izquierda se une polo magnético

positivo con negativo, en la parte de la derecha se debe unir un polo

magnético negativo con positivo. La fuerza magnética resultará la misma,


153

pero el campo magnético en el exterior de la pieza se reducirá

enormemente dado que se cierran las líneas de campo.

Se recomienda poner un tercer imán (o dos más pequeños) en la parte

inferior para estabilizar la unión y evitar que pueda moverse. En caso de

insertar dos imanes deben colocarse en configuración magnética opuesta,

tanto entre ellos como con los de arriba (ver figura 57). La distancia de

colocación de los imanes respecto al perímetro de fractura debe

considerarse para que se minimice el campo externo.

Figura 57. Configuración magnética opuesta o antiparalela para aplicar correctamente los

imanes en la sección.

El uso de sistemas magnéticos obliga también a tener presentes una serie

de consideraciones desde el punto de vista de la manipulación. La fuerza de

atracción de los imanes, cuando es considerable, pueden acarrear riesgos

para la seguridad de quien los manipula. Es importante prescindir de

herramientas metálicas, utilizar gafas y guantes de protección, situarlos de

forma aislada y a una cierta distancia unos de otros. La repentina atracción

puede producir contusiones, hematomas y pellizcos agudos. Además, los

imanes de NdFeB, usados en el campo de la conservación y restauración,

son frágiles y, si se golpean, se rompen con facilidad. De igual modo, el

campo magnético que se forma puede alterar el funcionamiento de

marcapasos o estropear equipos electrónicos.


154

Finalmente hay que tener en cuenta que las intervenciones con imanes

deben de tener un seguimiento a posteriori de la intervención para

comprobar que todo el funcionamiento del sistema es correcto.

Una vez conocidas las particularidades de los imanes y sus consideraciones

físicas, resulta también muy importante la práctica de inserción del imán en

la obra real. Como se ha comentado, el proceso de implantar un elemento

de unión entre dos fragmentos de una obra de arte exige de experiencia y

profesionalidad. Se trata de una actuación quirúrgica y de precisión donde el

conocimiento de la técnica de aplicación y el manejo de herramientas es

fundamental.

Por tanto, la realización de los orificios o huecos, donde se albergarán los

imanes, obliga al restaurador a tener en cuenta el gran abanico de

herramientas y utensilios que el mercado pone a su disposición.

La primera herramienta a considerar es el taladro que sirve para la

realización de los orificios. Se distinguen varios tipos, el taladro común,

entendiéndose como el taladro eléctrico, multiherramienta rotativa o

microtaladro (conocido comercialmente como Dremel®) y, el taladro

percutor (taladro eléctrico y, a su vez, percutor, tipo Hilti®). Además, los

taladros poseen diferentes potencias, marchas, percusiones y acoples de

brocas. Hay taladros que incorporan un sistema más versátil llamado SDS

(Slotted Drive System; sistema de encaje rápido) que condiciona la

adquisición de los accesorios.

La elección del tipo de broca también será destacada y va a depender de

las características del material a perforar. Así, habrá que valorar el tipo y la

dureza del material diferenciando si son brocas para metal, madera o

piedra. Por un lado, las brocas para metal están hechas en acero rápido

(HSS) y dependiendo de la calidad de fabricación de la aleación sirven para

unos metales u otros. Son interesantes las HSS rectificadas que sirven para

metales como el aluminio, cobre o latón, entre otros. Las HSS de titanio


155

rectificadas, que incorporan un recubrimiento de titanio, son más precisas y

se pueden utilizar con todos los metales, aunque necesitan refrigeración.

Por último, las HSS de cobalto rectificadas son las de máxima calidad y

apropiadas para todos los metales, incluso los más duros sin necesidad de

refrigeración. Por otro lado, las brocas para piedra son laminadas con placa

de carburo de tungsteno (widia). El cuerpo es laminado y dichas brocas

están indicadas para yeso, cemento, ladrillo, piedra arenisca y piedra caliza.

Existen también de alto rendimiento indicadas para todo tipo de piedra,

excepto el granito, que se suele trabajar con brocas con recubrimiento de

diamante. Existen de varios diámetros y longitudes. Finalmente, las brocas

para madera son de tres puntas y/o de pala, dependiendo del diámetro del

orificio precisado. Las brocas de tres puntas son las más utilizadas para

taladrar madera y suelen estar hechas de acero al cromo-vanadio. Se

utilizan para todo tipo de maderas: duras, blandas, contrachapados,

aglomerados, entre otras. En el caso de brocas de pala se recomienda el

uso de soporte vertical para una mayor precisión.

En el caso de orificios de gran diámetro, se utilizan coronas o brocas de

campana. Existen para todo tipo de materiales (metales, piedra, madera y

cristal) y poseen una corona dentada en cuyo centro suele haber fijada una

broca convencional que sirve para el centrado y guía del orificio. Por el

contrario, si se precisa de orificios de poca profundidad, se suelen usas

fresas duras adaptadas a un microtaladro.

En cuanto a la técnica de aplicación referida al marcado y horadado se

muestra de la siguiente manera (ver figura 58):

a) En primer lugar, debe elegirse el fragmento de menor tamaño y

marcar el punto donde se realizará el orificio (ver figura 58.a).

b) Seguidamente se traza un aspa que cruzará dicho punto por el

centro. El marcado se lleva hasta el perímetro haciéndose visible en

la superficie de la pieza (ver figura 58.b).


156

c) Se une este fragmento marcado al resto de la obra y, sobre ésta, se

marcan de nuevo los puntos señalados en el perímetro. Por tanto,

resultará otra aspa al trazar y cruzar estas cuatro marcas del

perímetro resultando, en definitiva, el centro del orificio de la otra

pieza (ver figura 58.c).

Esta operación de marcado debe repetirse tantas veces como orificios

hagan falta (ver figura 59). De igual modo, existen varios accesorios de

marcaje o técnicas que pueden ser útiles para señalar el lugar dónde

perforar buscando la mayor coincidencia de puntos. Pueden citarse los

marcadores pincho (su uso común es en madera), las plantillas flexibles

de acetato y las hormas de escayola. También son importantes los

topes de profundidad que se instalan, generalmente, en la broca para

ajustar el horadado.


157

Figura 58. Esquema de cómo marcar un agujero por simetría de aspas.


158

Figura 59. Imagen de dos bloques con las marcas para hacer los agujeros por el sistema de

aspas. (Fotografía y edición M.Azahara Rodríguez).

El horadado de la pieza debe realizarse con las piezas sujetas con

herramientas de apriete a una bancada y, el usuario ha de utilizar el

equipamiento de protección adecuado (guantes, gafas y mascarilla de

polvo). Se recomienda perforar el fragmento más pequeño en primera

instancia para que, ante cualquier error, la corrección se haga sobre el

fragmento de mayor tamaño.

La realización de los orificios tiene dos maneras de presentarse: por un

lado, los agujeros realizados paralelos al plano de referencia y, por otro

lado, los agujeros con una dirección diferente al plano de referencia. El

primer caso es el más sencillo pues se marcan los puntos a ambos lados de

las piezas y se horadan a la profundidad necesaria. En cambio, cuando los

agujeros tienen una dirección diferente al plano de referencia debe

representarse el punto del orificio en diédrico (alzado, planta y perfil). Para

ello se hace servir la falsa escuadra que marca el plano de referencia

(paralelo a la bancada) y la inclinación (el ángulo) lo señalaría la parte móvil


159

de la escuadra. Esta falsa escuadra guiará al restaurador a la hora de

realizar el orificio y señalándole visualmente la inclinación de la broca.

Por último, cabe señalar también la técnica de cosido superficial. Se trata

del método más preciso pero, a su vez, más agresivo. Supone realizar

orificios visibles en la superficie material del original con brocas de cierta

longitud preuniendo directamente las partes separadas con pernos, varillas

o imanes. Posteriormente, los agujeros son retapados y reintegrados con

diferentes morteros, masillas y/o materiales afines.

En cuanto a superficies irregulares, se aconseja mejor realizar los agujeros

por fresado, así se puede aprovechar la irregularidad de la misma fractura

para ir encajando los imanes, y los posibles recovecos que puedan quedar

se rellenen con el adhesivo escogido para fijar el imán a la zona de fractura.

Lo que es importante que los imanes creen un contacto pleno ya que, como

se ha comprobado en el apartado 5.1, los imanes pierden fuerza de sujeción

de manera proporcional a la distancia entre ellos.

6.2. Aplicación en casos de CR de escultura.

Una vez desarrollado el modelo teórico expuesto en el apartado 4.1 y

analizados los materiales, se ha aplicado a casos reales para comprobar su

efectividad. Se ha calculado tanto la posición de los imanes como sus

características magnéticas. Los diferentes parámetros de fuerza y posición

de los imanes y coeficientes de rozamiento necesarios en el modelo se han

extraído de los ensayos previos de laboratorio.

6.2.1. Caso 1. Mano y brazo de Diadúmeno.

En el primer caso de aplicación se tomó como referente la escultura clásica

del Diadúmeno. La pieza en cuestión se seleccionó dado que el brazo

izquierdo tiene una posición comprometida y, la fragmentación a la altura del


160

hombro y de la mano ofrece uno de los casos más controvertidos para el

modelo experimental desarrollado. No obstante, se forzó la postura aún más

para que las piezas a unir se quedaran perpendiculares a la zona de

fractura. En primera instancia, se obtuvo la reproducción de la extremidad

superior izquierda a partir de un molde de silicona y, posterior vaciado a

imagen de una piedra arenisca (ver figura 60). Las propiedades de textura,

color y peso propios de una piedra natural se consiguieron mediante un

mortero predosificado Cotegran TXT®, suministrado por la empresa Parex

group y pigmentos inorgánicos.

Las características principales de la pieza se resumen en:

a) la mano que debía unirse al brazo: peso de 1,1 kg, 18 cm de longitud,

sección de 6x8 cm, y ángulo de 90 º, aproximadamente (ver figura 61).

b) el brazo que debía unirse al hombro: peso de 9,7 kg, 40,5 cm de longitud,

sección de 16x13 cm, y ángulo de 90 º, aproximadamente.

Figura 60. Zonas de Diadúmeno en donde se realizaron los moldes para obtener los vaciados

utilizados como caso de estudio.


161

Los parámetros a tener en cuenta para la aplicación del modelo teórico

fueron:

El coeficiente de rozamiento estimado para ambos casos era afín a las

propiedades de textura y peso de la piedra calcarenita (μ = 0,57).

Figura 61. Caso a estudio: mano de Diadúmeno. Distintas vistas del brazo fracturado a la altura

de la muñeca y de la mano.

De acuerdo con el modelo teórico anteriormente expuesto se obtuvo en el

caso de la mano (ver figura 62): para la ecuación 2:

𝐹 =𝑃

𝜇 =

1,1 ∗ 9,81

0,57 = 18,93 N

Para la ecuación 3:

𝐹 =𝑃𝑑2 cos𝛼

𝑑1, el centro de masas está en el centro geométrico por lo que se

simplifica en 𝐹 =𝑃

2𝑙

𝑑1 =

1,1∗9,81

218

5,5 = 17,66 N


162

Figura 62. Aplicación del modelo teórico a la mano.

Teniendo en cuenta la geometría de la pieza, los resultados determinaron

que era necesario aplicar como mínimo una fuerza de 18,93 N para que la

unión fuese estable. Se decidió colocar la mano con dos imanes S-15-02-N

de 18,6 N cada uno para aportar un margen de seguridad. En el caso de la

mano, los imanes fueron adheridos con Araldit estándar®.

En el caso de estudio del brazo la dificultad la comprendía su elevado peso

y que el centro de masas no se encontraba en el centro geométrico de la

pieza (ver figura 63).

Figura 63. Caso a estudio: brazo de Diadúmeno. Distintas vistas del brazo fracturado a la altura

del hombro, deltoides y pectoral.


163

La aplicación del modelo teórico, en el caso del brazo fue la siguiente (figura

64):


𝐹 =𝑃

𝜇 =

9,7 ∗ 9,81

0,57 = 166,94 N



𝑑1 =

95,16∗ 30∗ 0,55

8,5 = 186,39 N

Figura 64. Aplicación del modelo teórico al brazo.

Era por tanto necesario, para lograr el equilibrio de la unión, una fuerza total

de 166,94 N (eq. 2) para evitar el deslizamiento y de 186,39 N (eq. 3) para

evitar la rotación. Tomando como referencia este último dato de 186,39 N y

teniendo en cuenta los imanes disponibles y los valores obtenidos, se

decidió colocar dos pares de imanes S-30-07-N de 136 N a 4,5 cm de la

parte superior con el fin de contrarrestar el torque, lograr el equilibrio de

momentos y aportar el margen de seguridad.

Los agujeros se hicieron coincidir mediante una plantilla transparente y se

perforaron mediante fresado. De este modo, se consigue profundizar de

manera controlada, aprovechando la irregularidad de la zona de fractura


164

para insertar de manera plana los imanes. Los imanes que unían el brazo al

hombro se pegaron con resina epoxi. Se buscó garantizar la estabilidad de

la unión.

Como resultado final se consiguió el equilibrio de la unión (ver figuras 65-

67). Las dos partes encajaban perfectamente y se consiguió unir dos partes

fracturadas de una forma reversible y poco invasiva.

En estos dos primeros casos de estudio se colocaron solo dos imanes para

comprobar la eficacia del modelo teórico.

Figura 65. Resultado final. a) y b) unión de la mano. c) y d) unión del brazo.


165

Figura 66. Esquema de la unión de la mano con el antebrazo.

Figura 67. Esquema de la unión del brazo con el hombro.

6.2.2. Caso 2. Brazo de Diadúmeno en cera.

Para el caso de la pieza en cera se ha utilizado de nuevo el brazo del

Diadúmeno. El material empleado en la reproducción fue, en este caso, una

mezcla de cera de abejas con resina de colofonia al 20% en peso y,

reforzada internamente mediante el uso de estopa natural, siguiendo la

técnica tradicional de la ceroplástica (ver figura 68).


166

Figura 68. Zonas de Diadúmeno en donde se realizaron los moldes para obtener los vaciados

utilizados como caso de estudio del brazo de cera.

En general, el proceso de vaciado se realizó del siguiente modo: con el

molde abierto, primero se pinceló con brocha la cera fundida hasta obtener

el grosor de 2-3 mm de forma homogénea a lo largo de toda la superficie

(figura 69). Posteriormente, se colocaron los refuerzos de estopa y se cerró

el molde. Finalmente, se engrosaron las paredes de la pieza mediante el

volteo con cera. El montante de cera empleada fue de 3,5 kg.


167

Figura 69. Proceso de realización del vaciado en cera del brazo del Diadúmeno. (Fotografía y


El caso en cuestión presentaba una fractura en el antebrazo, después del

codo (figura 70). La parte a unir tenía un peso de 1,38 kg, 36 cm de

longitud, una sección hueca de 10 x 12 cm y, un ángulo de 90 º,

aproximadamente. El coeficiente de rozamiento fue µ= 0,77.

Figura 70. Imagen del vaciado de cera como caso de estudio. (Fotografía y edición M.Azahara

Rodríguez).


168

De acuerdo con el modelo teórico se obtuvo en el caso del antebrazo de

cera (ver figura 71): para la ecuación 2:

𝐹 =𝑃

𝜇 =

1,38 ∗ 9,81

0,9 = 15 N



𝑑1, el centro de masas no está en el centro geométrico ya que se

encuentra fuera de la pieza debido a la morfología de la misma:

𝐹 = = 13,54∗19∗0,94

9 = 27,01N

Figura 71. Aplicación del modelo teórico al antebrazo de cera.

Los resultados del modelo fueron 17,58 N (eq. 2) y 27,01 N (eq. 3). Se

seleccionaron dos imanes S-15-02-N de 18,6 N que se situaron a 3 cm de la

parte superior para estabilizar la unión y un imán S-04-1.5-N en la parte

central inferior para evitar la rotación de la pieza, aportando un 38 % más de

fuerza y de margen de seguridad sumado a los 3,43 N que aportan los

imanes inferiores.


169

La principal dificultad encontrada fue la inserción de los imanes en la cera.

Debido a la naturaleza del material (flexible y blando) se declinó el uso de

adhesivos y además se comprobó que la unión imán-imán resultó ser más

resistente que la unión cera-imán. Con el fin de mantener el imán ajustado

en la cera, se diseñó un sistema de perno liso hueco de 3 cm de longitud

con rosca en su interior, donde fue roscado el imán a modo de “implante”

(ver figura 72). Este sistema permitió una mayor área de contacto del

sistema magnético con el original ya que el área de contacto del imán es de

2,71 cm2 que aumenta hasta 7,62 cm

2 con el uso del cilindro. Además, el

roscado del imán posibilitó la profundidad deseada teniendo un margen de

trabajo de unos 5 mm, garantizándose el contacto pleno entre las partes.

Figura 72. a) Prototipo diseñado para insertar en esculturas de cera. b) Inserción del prototipo

tipo “implante”. (Fotografía y edición M.Azahara Rodríguez).

En este caso particular hemos desarrollado un sistema mediante el cual se

prescinde de adhesivos. El sistema es muy reversible porque mediante una

ligera aplicación de temperatura el perno es extraído con una mínima fuerza

mecánica. Además los imanes pueden ser sustituidos en cualquier momento

desenroscándolos del perno (ver figura 73).


170

Figura 73.Esquema de la unión del ante brazo al brazo.

El resultado final es que la unión ha permitido devolver la lectura estética de

esta pieza como se aprecia en la figura 74.

Figura 74. Resultado final. a) Sección abierta mostrando los imanes. b) y c) unión del

antebrazo. (Fotografía y edición M.Azahara Rodríguez).


171

6.2.3. Caso 3. Virgen de los Desamparados de Silvestre d’Edeta

(obra real).

El tercer caso de investigación se refiere a una escultura, Virgen de los

Desamparados (1954), del prestigioso escultor valenciano Silvestre d’Edeta.

Se trata de una pieza en piedra artificial realizada con un mortero inorgánico

a base de arena y cemento, con propiedades físicas similares a la piedra

arenisca. La obra tenía unas dimensiones generales de 75 x 47 x 23 cm3

(alto x ancho x profundo) y, 80 kg de peso. La casuística que presentaba

esta pieza era un faltante de 13 cm de alto por 5 cm de ancho localizado en

la parte de la testa, como se aprecia en la figura 75.

Figura 75. Estado de conservación de la obra antes de la intervención. (Fotografía Xavier Mas-

Barberà. Edición M. Azahara Rodríguez).

La intervención se dividió en dos partes: por un lado el proceso de

restauración (limpieza y consolidación) y, por otro lado, la obtención de la

prótesis adherida mediante sistemas magnéticos. (En este apartado solo se

expondrá el proceso que afecta al uso de sistemas magnéticos empleados

en la adhesión de la prótesis).


172

Concretamente, en la fase de obtención de la prótesis se siguieron varios

pasos. En primer lugar, se registró la pieza por fotogrametría y se modeló el

faltante en 3D. Así resultó el volumen del fragmento y se calculó el peso de

acuerdo al uso de un mortero predosificado afín al original, siendo el valor

en peso de 200 g. En segundo lugar, se aplicaron las ecuaciones. En este

sentido, considerando μ=0,57 (valor medido en materiales de piedra

similares) se obtuvo (ver figura 76):


𝐹 =𝑃

𝜇 =

0,2 ∗ 9,81

0,57 = 3,44 N



𝑑1, el centro de masas está en el centro geométrico por lo que se

simplifica en 𝐹 =𝑃

2𝑙

𝑑1 =

0,2∗9,81

25

12 = 0,41 N

Figura 76. Aplicación del modelo teórico a la prótesis.


173

Este valor se debe principalmente a la forma de la prótesis dado que el

centro de masa está muy cerca del eje de rotación, lo que dificulta el volteo.

La fuerza magnética necesaria mínima para asegurar el equilibrio fue, por

tanto, de 3,44 N. Por razones de seguridad, como se ha venido

desarrollando, se consideró importante aportar un margen de seguridad

aumentando esta fuerza. Así se seleccionaron dos imanes modelo S-04-1.5-

N de Supermagnete, que proporcionaban una fuerza de 3,5 N cada uno, lo

que duplicaba la fuerza necesaria. Se pusieron los dos imanes en

configuración magnética antiparalela u opuesta (ver figura 77) para reducir

el campo magnético en el exterior de la prótesis, cerrándose así el flujo

magnético. Además, también se añadieron dos imanes más pequeños

(modelo S-02-01-N) para aumentar la estabilidad.

Figura 77. Esquema de la unión de la Virgen con la prótesis.

El campo magnético generado por los imanes colocados en las posiciones

seleccionadas se calculó utilizando el software Comsol Multiphysics. La

figura 78 muestra el campo magnético calculado en diferentes planos

paralelos a la fractura. Si se compara con el campo magnético de la Tierra


174

(25 μT), el campo cercano a los imanes era 10 veces el campo magnético

de la Tierra. Sin embargo, a 5 cm de distancia, y dentro de la prótesis, el

campo magnético está por debajo del campo de la Tierra y, por tanto, no es

esperable contaminación debido a partículas atmosféricas ferromagnéticas

del ambiente.

Figura 78. Aplicación del simulador de campo magnético.

En tercer lugar, los trabajos se centraron en la preparación de probetas de

mortero con el fin de preparar una prótesis de color y textura superficial afín

al original. A partir del análisis morfológico del mortero del original se

seleccionaron varios materiales que conformaron el mortero empleado para

el tratamiento del volumen (la testa y de la corona). Para ello se empleó un

conglomerante hidráulico Ledan C30®25

, áridos de composición

carbonatada (0,5-2 mm), aditivos (pigmento inorgánico tierra sombra natural

y siena natural) y agua. La dosificación empleada conglomerante:árido fue

1:2, a peso (figura 79).

25 Sus características más destacables son: elevada tixotropicidad y poder de adhesión. Es

indicado para estucar estructuras monumentales. Está compuesto de caolín y calcáreas

blancas junto con aditivos que mejoran sus propiedades físicas. Es mineralógicamente puro por

un proceso especial de cocción, enfriado mediante endurecimiento y mezclado con pozzolana

blanca.


175

Figura 79. Proceso de modelado directo de la prótesis. (Fotografía y edición M.Azahara

Rodríguez).

Finalmente, como adhesivo de unión entre los imanes y, entre la obra y la

prótesis, se utilizó el Paraloid B72® dados los parámetros ambientales

controlados a los que iba a estar expuesta la obra. El proceso de aplicación

de los imanes fue el siguiente:

a) Se colocaron los cuatro imanes en la zona de fractura de la obra

original adheridos con Paraloid B72®.

b) Se insertó un film a modo de separador entre la obra original y el

mortero de prótesis.

c) Se unieron magnéticamente los imanes y se les aplicó una capa de

Paraloid B44® para aislarlos de la humedad del mortero. La

aplicación de éste se realizó por modelado directo, in situ. Una vez

fraguado el mortero se retiró cuidadosamente el film transparente y,

los imanes albergados en la prótesis fueron adheridos con Paraloid

B72®.


176

Con esta intervención se ha buscado principalmente el respeto por el

original. Por eso se ha evitado la perforación en la testa de la Virgen,

haciendo que la prótesis albergue volumétricamente los dos pares de

imanes (ver figura 80). Se ha devuelto la lectura estética de la Virgen, factor

fundamentar cuando es una imagen de culto. Finalmente, se ha escogido un

adhesivo muy reversible y aunque es sensible a la temperatura, se ha

atendido a que la escultura va a ser expuesta en una zona interior.

Figura 80. Resultado final. (Fotografía Xavier Mas-Barberà y M.Azahara Rodríguez. Edición



177

7. CONCLUSIONES


178


179

7. CONCLUSIONES

A continuación se exponen las conclusiones extraídas de esta tesis doctoral

tras ensayar y analizar diversos sistemas magnéticos susceptibles de

emplearse en uniones de fragmentos y prótesis de obras de arte.

El modelo teórico desarrollado permite plantear el sistema magnético idóneo

para conseguir la unión de forma óptima a partir de las características

estructurales de los materiales (como son la morfología, el peso y el

tamaño) dado que predice el comportamiento de las uniones y por tanto con

él se puede calcular cuál ha de ser configuración ideal para que las uniones

sean estables tanto desde el equilibrio de fuerzas como desde el equilibrio

de momentos.

La fuerza de sujeción de los imanes analizados S-10-05-N, S-12-06N, S-15-

02-N, S-15-03N y S-15-05-N es superior a los valores indicados en la ficha

técnica, entre un 4,85 y un 43 %. En este sentido, las uniones imán-imán

proporcionan una fuerza de sujeción mayor a la que indica el fabricante. Ese

exceso de fuerza puede considerarse como margen de seguridad.

La aplicación de distintos rangos de temperatura durante el ensayo de

tracción sobre los imanes S-10-05-N determinó que 80 ºC era la

temperatura de trabajo máxima. A partir de 100 ºC los imanes pierden

propiedades magnéticas de forma permanente. La temperatura de 80 ºC es

un valor más que suficiente para el tipo de aplicaciones que se persiguen en

esta investigación, tanto para ambientes exteriores como para espacios de

interior.

El Paraloid B72® y el Araldit estándar® son, desde el punto de vista de la

fuerza de sujeción y estabilidad de la unión, los adhesivos que mejores

propiedades mecánicas ofrecen durante la unión de los sistemas

magnéticos con los diferentes materiales escultóricos (piedra y madera).


180

Concretamente, el Paraloid B72® resulta óptimo en piezas pequeñas

ubicadas en interiores con una temperatura controlada y, las resinas epoxi

son idóneas en uniones estructurales de mayor envergadura y, en espacios

exteriores.

El coeficiente de rozamiento de los materiales escultóricos estudiados,

agrupados en “piedra”, “madera” y “cera”, presentan diferencias

considerables en sus coeficientes resultando valores para la escayola de µ=

0,86, en calcarenita de µ =0,57, en mármol de Macael de µ=0,78, en pino

Melis de µ=0,57, en roble de µ=0,30 y en cera µ=0,77. Estos datos

confirman la necesidad de calcular los coeficientes de rozamiento para cada

material dada la disparidad que se aprecia para un mismo grupo de

materiales.

Los estudios de estática han señalado dos regímenes para el

comportamiento de la unión. Por un lado, cuando el peso se sitúa cerca de

la unión, es el equilibrio de fuerzas, con la fuerza de los imanes y el

coeficiente de rozamiento los que indican la fuerza máxima soportada. Por

otro lado, y a medida que se aleja el peso de la unión, las condiciones de

estática y, por tanto, el fallo de la unión se determina por el equilibrio de

momentos de las fuerzas. En este sentido, las piezas de menor longitud

tienden a caer o deslizar y las de mayor longitud tienden a rotar.

Las simulaciones de campo magnético desarrolladas en la investigación

permiten predecir las configuraciones de los imanes que producen valores

de campo magnético pequeños en el exterior de las piezas, lo que previene

la contaminación por partículas magnéticas suspendidas en el ambiente. El

simulador de campo magnético resulta una herramienta muy útil que no

implica manipulación alguna sobre la obra de arte.

Los estudios de reversibilidad desarrollados sobre piezas de escayola y de

mármol, mediante un proceso de calentamiento controlado, demuestran que

la aplicación de una temperatura moderada (63 ºC ± 5 ºC) permite separar


181

las uniones magnéticas ejerciendo una mínima fuerza mecánica, sin dañar

la pieza original, convirtiéndolo en un sistema de unión reversible.

Los imanes S-10-05-N y S-12-06-N sometidos a ensayos de envejecimiento

natural a la intemperie durante 3000 h muestran la formación de una capa

de corrosión en superficie, lo que evidencia su sensibilidad ante los factores

ambientales directos. Sin embargo, en los casos que los imanes se sitúen

insertos en una unión, la capa de oxidación resultante es mínima,

considerándolos apropiados en uniones al exterior. Asimismo, al ser

analizados los imanes S-12-06-N (control y tras ensayo de envejecimiento

natural a la intemperie) mediante el microscopio óptico se observa un

cambio de color y textura evidentes que se derivan de las concreciones de

óxido de níquel originadas por la degradación del recubrimiento de los

imanes. El microscopio de fuerza atómica ha confirmado los cambios

morfológicos de la superficie del imán envejecido a escala nanoscópica,

señalando el aumento de la rugosidad a raíz de la interacción con el

ambiente.

De igual modo, los imanes S-12-06-N pierden un 8,8 % de fuerza de

atracción tras el ensayo de envejecimiento natural; sin embargo, este valor

sigue siendo un 17,4 % superior al dato proporcionado por el proveedor.

Las ceras magnéticas desarrolladas en la investigación han sido sometidas

a ensayos de tracción donde, el peso máximo soportado por las distintas

ceras magnéticas no presenta una diferencia al variar el tipo de cera o el

tipo de partícula de carga, siendo de 1,55 ± 0,3 kg de fuerza media.

Asimismo, las ceras mostraron unas propiedades óptimas y previsibles. En

este sentido, la imanación de las ceras aumenta con la carga de partículas,

siendo la proporción 1:8 la más magnética. También, son magnéticamente

muy blandas y resultan materiales apropiados para realizar uniones

magnéticas.


182

La aplicación de los sistemas magnéticos en casos reales en el ámbito de la

conservación y restauración de escultura y ornamentos prevé actividades

poco invasivas y respetuosas con el original.

En definitiva, el uso de sistemas magnéticos en uniones de fragmentos y

prótesis de obras de arte resulta viable, reversible y eficaz.


183

FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

A lo largo del desarrollo de esta tesis doctoral son varias las líneas de

investigación que han quedado pendientes. Por eso, antes de cerrar este

trabajo de investigación, se enumeran algunos aspectos a retomar en el

futuro:

Continuar con los estudios de las ceras magnéticas caracterizando

sus propiedades.

Morteros magnéticos. Preparar morteros inorgánicos y composites

con partículas magnéticas para la fabricación de prótesis.

Prototipos de ensamblaje en esculturas huecas, para resolver

problemas específicos no solo de unión de las piezas, sino de

inserción de los imanes.


184


185

BIBLIOGRAFÍA

ADSIT, Kristen Watson. An Attractive Alternative: The Use of Magnets to

Conserve Homer by John Chamberlain. WAAC Newsletter, 33. (2): 16-21,

May 2011.

ISSN 1052-0066.

AENOR, Métodos de ensayo para piedra natural. Determinación de la carga

de rotura para anclajes. UNE-EN 13364: 2002, Madrid, 2002. 20 p.

AENOR, Natural stone test methods. Determination of water absorption at

atmospheric pressure. UNE-EN 13755:2008, Madrid, 2008. 12 p.

AFP. Berlusconi decide devolver a dos esculturas clásicas su pene y sus

brazos. El Mundo [en línea]: Roma, Italia, 9 Noviembre 2010. (Cultura).

[fecha de consulta 20 Mayo 2017].

Disponible en:

http://www.elmundo.es/elmundo/2010/11/18/cultura/1290103370.html

ARJONILLA Álvarez, María. La Colección arqueológica de la Casa de

Pilatos. Consideraciones técnicas y Estado de Conservación del grupo

escultórico romano situado en la logia oeste. Cuadernos de Restauración,

(0): 34-41, 1997.

ISSN 1138-1299

ARJONILLA Álvarez, María. La Conservación del Patrimonio Cultural;

Puesta en Valor. Cuadernos de restauración, (7): 3-4, 2009.


186

BAGLIONI, Raniero, GARCÍA DE LA TORRE, Fuensanta y GUZMÁN

Espinosa, Isidoro. Proyecto museográfico de la Sala de dibujos y estampas

del Museo de Bellas Artes de Córdoba. PH, (39): 69-80, 2002.

ISSN 1136-1867

BAGLIONI, Raniero y BOUZAS Abad, Ana. El Hypnos de Almedinilla:

metodología y proceso de Investigación, intervención y montaje. PH, (28):

43-62, 1999.

ISSN 2340-7565

BARANDIARÁN, M., Reintegración volumétrica dirigida a la restauración de

objetos artísticos tridimensionales. Criterios y aplicación. En: XIII Congreso

de Conservación y Restauración de Bienes Culturales (13: 2002: Lleida)

465-474 p.

BARANDIARÁN, Marta, BAZETA, Fernando, LEGORBURU, Pilar,

GOIKOETXEA, Enrique H. y VENEGAS, Carlos. Objetos tridimensionales.

Distintos sistemas de anclaje para prótesis. Restauración y Rehabilitación,

(52): 70-75, 2001.

ISSN 1134-4571

BARANDIARÁN Landin, Marta, BAZETA Gobantes, Fernando,

LEGORBURU Escudero, Pilar, VENEGAS Garcia, Carlos y MARTINEZ

Goikoetxea, Enrique. Método de restauración de objetos artísticos

tridimensionales con partes desaparecidas. España, 2.203.272. 20 de Junio

de 2005. B44C3/06 (Escultura). 6 de Abril de 2001.

BARDELL, P.R. Los materiales magnéticos en la industria eléctrica. Bilbao:

Urmo, 1970. 351 p.

Barras de acero estirado en frío, barra cuadrada de acero, barra hexagonal

<http://www.steelpipessupply.es/11-cold-drawn-square-steel-bar.html>


187

BARRIO Martín, Joaquín. El proceso de restauración y conservación de un

conjunto de armas de hierro, aproximación a su estudio tecnológico y

cultural. Cuadernos de prehistoria y arqueología, (19): 145-178. 1992.

ISSN 0211-1608

BARTH, Julie. Installation d’une toile libre à l’aide d’aimants: une approche

globale de conservation. En: congrès et atelier (40: 2014: Quebec) 66 p.

BELLO, M.A., MARTÍN, L. y MARTÍN, A. Identificación microquímica de

mármol blanco de Macael en varios monumentos españoles. Materiales de

construcción, 42 (225): 23-30. 1992.

ISSN 0465-2746

BESTETTI, Roberto. Risarcimento strutturale trattamento delle lacune il

caso del dipinto giardini romani di Giacomo Balla. En: IGIIC lo stato dell’arte

(3: 2005: Palermo) ICC Congresso Nazionale. 336-343 p.

BONINI, Massimo, LENZ, Sebastian, GIORGI, Rodorico,and BAGLIONI,

Piero. Nanomagnetic Sponges for the Cleaning of Works of Art. Langmuir,

(23): 8681-8685, 2007.

ISSN 0743-7463

BORGIOLI, Leonardo. Polimeri di sintesi per la conservazione della pietra.

Padova: Il Prato, 2006. 127 p.

ISBN: 8887243387

BOSCO, Roberta. La última reforma del MNAC. El museo reestructura las

cornisas y termina la urbanización del perímetro exterior. El País [en línea]:

Barcelona, España, 8 Diciembre 2008. (Reportaje). [fecha de consulta 20

Mayo 2017].

Disponible en:


188

http://elpais.com/diario/2008/12/08/catalunya/1228702045_850215.html

BOSCH Reig, Ignacio. Real basílica de los Desamparados de Valencia.

Restauración de los fondos pictóricos y escultóricos. 1998-2001. Valencia:

Fundación para la Restauración de la Basílica de la Mare de Déu dels

Desamparats, D.L. 2001. 259 p.

ISBN: 8460734862

BRAUN, Tom. Using Magnets as a Temporary Adhesive. En: AIC Paintings

Specialty Group, Postprints, (2001: Dallas, Texas) AIC. Paintings Specialty

Group. 2005. 83-84 p.

CALABRIA Salvador, Irene. Las pinturas murales de la ciudad íbero-romana

de Cástulo, Linares (Jaén): Estudio técnico y propuesta de diferentes

sistemas de anclaje para su musealización. Trabajo final de máster (máster

oficial universitario en conservación y restauración de bienes culturales).

Valencia, España: Universitat Politécnica de Valencià. 2013. 151 p.

CAPUZ Lladró, Rafael. Materiales orgánicos. Maderas. Valencia: Editorial

UPV, 2005. 279 p.

ISBN: 8497058399

CAMPO, G.; RUIZ, C.; ALCOBÉ, M.; NUALART, A; ORIOLA, M.;

MASCARELLA, M. Identificación de patologías causadas por el pvac en

bienes culturales. En: Congreso Iberoamericano y VIII Jornada Técnicas de

Restauración y Conservación del Patrimonio (1: 2009: La Plata, Buenos

Aires, Argentina).

ISBN: 9789872166571

CARTA de Venecia, 1964.

http://elpais.com/diario/2008/12/08/catalunya/1228702045_850215.html


189

CARTA de 1987 de la conservación y restauración de los objetos de arte y

cultura.

CIRUJANO, Concha. Proceso de intervención en las portadas del

Nacimiento y del Bautismo de la Catedral de Sevilla. El Plan de Catedrales.

Revista Bienes Culturales. IPHE (1): 101-120, 2002.

ISBN: 8436936426

CRISTOFERI, Elena. Il Restauro del Dittico di Murano. Studio per la

Ricomposizione strutturale de un avorio del Museo Nazionale di Ravenna.

Kermes. Arte e tecnica del restauro, 4 (12): 34-39, Settembre/dicembre

1991.

ISSN 1122-3197

CRITERIOS de intervención en materiales pétreos. Revisión 2013 por Ana

Laborde Marqueze [et al.]. En: VVAA. Proyecto COREMANS: «Criterios de

intervención en materiales pétreos». Madrid: Ministerio de Educación,

Cultura y Deporte, 2013. pp. 39-108.

ISBN: 9788481815627

CTS EUROPE. Helios Group S.p.A. <http://www.ctseurope.com/es/>

DANESI, Alessandro Y GAMBARDELLA, SilviA. Il restauro come mezzo di

ricerca storica. La conservazione delle sculture di palazzo Lancellotti ai

Coronari. En: BARBANERA, Marcello y FRECCERO Agneta. Collezione di

Antichità di Palazzo Lancellotti ai Coronari. Archeologia, Architettura,

Restauro. Roma: L'erma di Bretschneider, 2008. 117-134 p.

ISBN: 9788882654856

DÁVILA Buitrón, Carmen. Estudio, clasificación y criterios para la

intervención en los elementos metálicos de las reparaciones-restauraciones

antiguas de cerámica. En: Congreso Latinoamericano de Conservación y


190

Restauración de Metal (IV: Madrid: 2011). Ministerio de Cultura. 2011. 180-

206 p.

DERBYSHIRE, Alan. The new miniatures gallery. V&A Conservation

Journal, (51): 2-4, Autumn 2005.

ISSN 9670-2273

DÍAZ Martínez, Soledad. La hierática mirada del arte yoruba: analítica,

conservación y restauración. Patrimonio Cultural de España nº 2.- 2009. El

Patrimonio Mundial en España: una visión crítica, (2): 324-333, 2009.

ISSN 1889-3104

DIGNARD, Carole. La réparation des peaux d'un kayak. En: Actes du

Congrès annuel de l'IIC-CG (14:1989: Ottawa, Canada). 159-167 p.

ISSN 0898-0128

DOMÍNGUEZ Pérez, leff. Restauración de un soliferrum de época ibérica.

Informes y trabajos, (2): 39-46, Mayo 2009.

DUMKA, Heather. Conservation of a Beaded Skin Parka. En: Interim

Meeting/Réunion intermédiaire Working Group “Leather and Related

Materials” Groupe de Travail “Cuir et Matériaux Associés” (2004: Atenas). 5-

9 p.

ECHEVARRÍA Alonso-Cortés, Enrique. Arqueología y etnografía de la laña y

de la conservación de cerámicas. Pátina, II (13-14): 75-86, Mayo 2006.

ISSN 1133-2972

ELTRABAJONUMEROTRECE. Restauración de óleos sobre lienzo del

retablo de Monsalupe en Ávila. A fine WordPress.com site. Blog.

<https://eltrabajonumerotrece.wordpress.com/pintura-


191

painting/pintura/restauracion-de-oleos-sobre-lienzo-del-retablo-de-

monsalupe-en-avila/>

EFE. Marte pierde el pene de Berlusconi. El Diario de León [en línea]:

Roma, Italia, 29 Marzo 2013. (Cultura). [fecha de consulta 20 Mayo 2017].

Disponible en:

http://www.diariodeleon.es/noticias/cultura/marte-pierde-pene-

berlusconi_782225.html

ESCOHOTADO Ibor, María Teresa, BAZETA Gobantes, Fernando y

RODRÍGUEZ López, Ahinoa. Innovación y Tecnologías en la Especialidad

de Conservación y Restauración de Obras de Arte [en línea]. País Vasco:

Servicio editorial de una Universidad del País Vasco, 2012 [fecha de

consulta: 16 Mayo 2017]. Capítulo 4. Nuevas tecnologías en la

Conservación y Restauración de Obras de Arte sobre Papel.

Disponible en:

http://nuevamuseologia.net/wp-

content/uploads/2016/01/Innovacionynuevas.pdf

ISBN: 9788498606898

ESCUDERO, Cristina. La virgen del oratorio (terracota), restauración y

sistema de presentación de la información: articulación de los sedimentos

antrópicos de carácter histórico que concurren en la obra. En: La

Restauración en el Siglo XXI. Función, Estética e Imagen (2009: Cáceres)

183-194 p.

ESTUDIO patológico. Palacio Viana. Madrid. Patologías y procedimientos

generales de ejecución. [en línea] 11 p. [fecha de consulta 21 Mayo 2017].

Disponible en:

http://aparejadoresacc.com/wp-content/uploads/Extracto_Estudio.pdf


192

FENDT, Astrid, KUNZE, Gerhard y RÖHL, Sebastian. Apollstatue für

Ausstellung in Brasilien restauriert. Bildhauerstil und

Restaurierungsgeschichte der Skuptur von Carlo Albacini neu erforscht.

Restauro, (5): 302-309, Julio/Agosto 2006.

ISSN 0933-4017

FIORANI, Fabio. Il montaggio con bande magnetiche dei disegni

architettonici di Paolo Soleri. Bolletino ICR, (12):71-79, 2006.

ISSN 1594-2562

FORT González, Rafael. Polímeros sintéticos para la conservación de

materiales pétreos. En: VVAA. Ciencia y Tecnología para una conservación

sostenible del patrimonio pétreo. Madrid: Ayuntamiento de San Sebastián

de los Reyes, 2007. pp. 71-83

ISBN: 8495710412

FORT, R., BERNABEU, A., GARCÍA DEL CURA, M.A., LÓPEZ de

AZCONA, M.C., ORDÓÑEZ S. y MINGARRO, F. La Piedra de Novelda: una

roca muy utilizada en el patrimonio arquitectónico. Materiales de

Construcción, (266): 19-32, 2002.

ISSN 0465-2746

GAÑÁN Medina, Constantino. Técnicas y evolución de la imaginería

polícroma en Sevilla. Sevilla: Universidad de Sevilla, 1999. 284 p.

ISBN: 8447205312

GLAVAN, John R. An Evaluation of Mechanical Pinning Treatments for the

Repair of Marble at the Second Bank of the United States. Trabajo final de

máster (Master of Science in Historic Preservation). Pennsylvania, USA:

University of Pennsylvania. 2004. 155 p.


193

GÓMEZ González, María Luisa, JUANES, David, NAVARRO, Jose Vicente,

MARTÍN DE HIJAS, Carmen y ALGUERÓ, Montse. Revisión y actualización

de los análisis de la policromía de la Dama de Baza. Comparación con la

Dama de Elche. Bienes culturales revista del Instituto del Patrimonio

Histórico Español, (8): 211-222, 2008.

ISSN 1695-9698

GÓMEZ Villalba, Luz Stella, LÓPEZ Arce, Paula, FORT González, Rafael y

ÁLVAREZ DE BUERGO Ballester, Mónica. La aportación de la nanociencia

a la conservación de bienes del patrimonio cultural. Patrimonio cultural de

España, (4): 43-55. 2010

ISSN 1889-3104

GRAFIÁ, José Vicente, MAS, Xavier, PÉREZ, Eva y. BOSH, Luis. Ideología

y metodología en los procesos de intervención en las esculturas y

ornamentos del espacio central y acceso sur de la Basílica de los

Desamparados de Valencia. Arché, (3): 127-136, 2008.

ISSN 1887-3960

GRUPO Centurión. Sistemas de anclaje para fachadas ventiladas. Anclajes

Keil. [en línea] 26 p. [fecha de consulta 21 Mayo 2017]. Disponible en:

http://www.alcalagres.es/webroot/files/files/Keil_Spanish_0_60991800_1361

953571.pdf

GRUPO Controls. Acero y otros. Equipos de ensayo para la industria de la

construcción. Máquinas de ensayo universales. [en línea] 332-361 p. [fecha

de consulta 21 Mayo 2017]. Disponible en:

http://www.heelt.com.ar/catalogos/70_es.pdf

GIULIANI, Cairoli Fulvio. L’edilizia nell’antichità. Con CD-ROM. 2ª ed. Roma:

Carocci editore, 2006. 311 p.

ISBN 9788843037094


194

HEIDENREICH, Svenja. The "Kleiner Klebeband" of the Fürsten zu

Waldburg-Wolfegg. Concept for the preservation of old master drawings

mounted in an album. ICOM-CC Working Group Graphic Documents

Newsletter, November 2014. 6p.

HERNÁNDEZ Álvaro, Juan y TOVAR Pescador, Joaquín. Fundamentos de

física: mecánica. 3ª. ed. Jaén: Universidad de Jaén, 2012. 363 p.

ISBN: 9788484396253

HOVEY, Deanna. Short Communication: Simple and invisible solutions

using rare earth disc magnets in mountmaking. JAIC (51): 51-58, 2012.

ISSN 0197-1360

IAPH. Amazona Herida. Écija, Sevilla. En: Instituto Andaluz del Patrimonio

Histórico. Consejería de Cultura [en línea]. Sevilla, 2002 [fecha de consulta

21 Mayo 2017]. Disponible en:

http://www.iaph.es/web/canales/conservacion-y-restauracion/catalogo-de-

obras-restauradas/contenido/Amazona_Herida_de_Ecija

IVC+R. Anónimo del siglo XV. Nuestra Señora del Llosar. Parroquia de

Santa María Magdalena. Villafranca del Cid. Castellón, 2013. En: Instituto

Valenciano de Conservación y Restauración [en línea]. Castellón [fecha de

consulta 21 Mayo 2017]. Disponible en:

http://www.ivcr.es/media/descargas/monografia-restauracion-vilafranca-

llosar-w.pdf

IVC+R. Fondos artísticos de la Diputación de Valencia. Emilio Calandin.

Mater Dolorosa, Niño de la trompa. Ignacio Pinazo. Vinatea. En: Instituto

Valenciano de Conservación y Restauración [en línea]. Valencia [fecha de


http://www.ivcr.es/media/descargas/monografia-valencia-fondos-diputacion-

ivcr.pdf

http://www.iaph.es/web/canales/conservacion-y-restauracion/catalogo-de-obras-restauradas/contenido/Amazona_Herida_de_Ecija

http://www.iaph.es/web/canales/conservacion-y-restauracion/catalogo-de-obras-restauradas/contenido/Amazona_Herida_de_Ecija


195

IVC+R. Libros del archivo municipal Pego, Alicante. En: c+r material de

archivo. Instituto valenciano de conservación y restauración [en línea].

Valencia, 2011 [fecha de consulta 21 Mayo 2017]. Disponible en:

http://www.ivcr.es/media/descargas/restauracion_ivcr_libros_archivo_pego_

w.pdf

IVC+R. Llibre de lletres e altres actes fet e activat en poder... en Anthon de

Gudar, justicia de la ciutat... 1413. Archivo Municipal Segorbe. En: Instituto

Valenciano de Conservación y Restauración [en línea]. Valencia [fecha de


http://www.ivcr.es/media/descargas/restauracion_ivcr_llibre_lletres_segorbe

_w.pdf

IVC+R. Pergaminos y libros restaurados. Archivo de la Catedral

Metropolitana. Valencia. En: Instituto Valenciano de Conservación y

Restauración [en línea]. Valencia [fecha de consulta 21 Mayo 2017].

Disponible en:

http://www.ivcr.es/media/descargas/monografia_valencia_catedral_pergami

nos-libros-ivcr.pdf

IVORRA, S., GARCÍA BARBA, J., MATEO, A.M., PÉREZ-CARRAMIÑANA,

C. y MACIÁ, A. Partial collapse of a ventilated stone façade: Diagnosis and

analysis of the anchorage system. Engineering Failure Analysis, (31): 290-

301, Febrero 2013.

ISSN: 1350-6307

JORDAN, Tammy. Using Magnets as a Conservation Tool: A New Look at

Tension Drying Damaged Vellum Documents. The Book and Paper Group

Annual (30): 47-55, 2011.

ISSN 0887–8978

http://www.ivcr.es/media/descargas/restauracion_ivcr_libros_archivo_pego_w.pdf

http://www.ivcr.es/media/descargas/restauracion_ivcr_libros_archivo_pego_w.pdf

http://www.ivcr.es/media/descargas/restauracion_ivcr_llibre_lletres_segorbe_w.pdf

http://www.ivcr.es/media/descargas/restauracion_ivcr_llibre_lletres_segorbe_w.pdf


196

JAKUBOVICS, J.P. Magnetism and magnetic materials. 2a. ed. London:

Institute of Materials, 1994. 165 p.

ISBN: 0901716545

KEYNAN, Daria, BARTEN, Julie and ESTABROOK, Elizabeth. Installation

methods for Robert Ryman’s wall-mounted works. The paper conservator,

31, (1): 7-16, September 2007.

ISSN 0309-4227

KOOB, Stephen. Obsolete fill materials found on ceramics. Journal of the

American Institute for conservation, 37 (1): 49-67, Spring 1998.

ISSN 0197-1360

LASTRAS Pérez, Montserrat. Investigación y análisis de las masillas de

relleno para la reintegración de lagunas cerámicas arqueológicas. UPV.

2007. Tesis (doctor en conservación y restauración de bienes culturales)

Valencia, España: Universitat Politécnica de Valencià. 2007. 438 p.

LAYUNO Rosas, María de los Ángeles. Historia de la conservación del

patrimonio arquitectónico. En: La conservación de los geomateriales

utilizados en el patrimonio (Enero 2012: Madrid, España). CSIC. 2012. 7-22

p.

ISBN: 9788461576609

LEFFERTS, Kate C., MAJEWSKI, Lawrence J., SAYRE, Edward V.,

MAYERS, Pieter, ORGAN, RM., SMITH, CS., BRILL, Robert H., BARNES, I.

Lynus, MURPHY, Thomas J. y MATSON, Frederick R. Technical

examination of the classical bronze horse from the metropolitan museum of

art. JAIC 21 (1): 1-42, 1981.

LLAURADÓ Pérez, Nuria. Vaciados de escayola y corridos de terraja en

obras de restauración. Trabajo final de máster (máster oficial universitario en


197

técnicas y sistemas de edificación). Madrid, España: Universidad Politécnica

de Madrid. 84 p.

LÓPEZ, María-Paz. La restauración de la catedral descubre imágenes

insólitas de las alturas del templo. La Vanguardia: 09 Octubre 2011. (Vida).

LORENZI, Paola Franca y SORELLA, Franca. Il San Giovannino restituito.

El San Juanito restituido. En: IMPRONTA, Maria Cristina. Collana problemi

di conservazione e restauro. Il San Giovannino di Ubeda restituito. El San

Juanito de Ubeda restituido. Firenze: Edifir, 2014. 101-126 p.

ISBN: 9788879706582

LUQUE, A., CULTRONE, G., MOSCH, S., SIEGESMUND, Sebastian y

LEISS, B. Anisotropic behaviour of White Macael marble used in the

Alhambra of Granada (Spain). The role of thermohydric expansion in stone

durability. Engineering Geology, (115): 209–216. 2010.

ISSN: 0013-7952

MACARRÓN, Ana María. Historia de la Conservación y la restauración

desde la Antigüedad hasta el siglo XX. 2a. ed. Madrid: Tecnos, 2002. 267 p.

ISBN: 8430937706

MACARRÓN, Ana María y GONZÁLEZ Mozo, Ana. La conservación y la

restauración en el siglo XX. Madrid: Tecnos, 1998.

ISBN: 8430931651

MADRID, José Antonio. Aplicación de la Técnica Radiográfica en la

Conservación y Restauración de Bienes Culturales. Valencia: Editorial UPV,

2005. 86 p.

MARTÍNEZ-HURTADO, Sofía, MAS-BARBERÀ, Xavier, KRÖNER, Stephan

y NOEMA RESTAURADORES, S. L. La reposición como medio de


198

reconocimiento histórico-estético y funcional. El caso de la portada del sol

de la basílica de Santa María, Elche (Alicante). En: Congreso del GEIIC (4:

2009: Cáceres).

MARTÍNEZ Justicia, Mª José, SÁNCHEZ-MESA Martínez, Domingo y

SÁNCHEZ-MESA Martínez,

Leonardo. Historia y Teoría de la Conservación y restauración Artística. 3a.

ed. Madrid: Tecnos,

2008. 467 p.

ISBN: 9788430947775

MAS-BARBERÀ, X., RODRÍGUEZ, M.A., PÉREZ, L. y RUIZ-GÓMEZ, S.

Development of a methodology for the restoration of stone sculpture using

magnets. En: International Congress on the Deterioration and Conservation

of Stone, (13: 2016: Paisley). 871-878 p.

ISBN: 978-1-903978-57-3.

MAS i Barberà, Xavier. Conservación y Restauración de materiales pétreos.

Diagnóstico y tratamiento. Valencia: Universitat Politècnica de València,

2010. 190 p.

ISBN: 9788483635834

MAS, Xavier y DURÉNDEZ Hernández, María. La restauración en

situaciones límite de pérdida estructural. La imponente pila bautismal

renacentista de la Iglesia de Santa María de Ontinyent (Valencia). ge-

conservación, (2): 113-128, 2011.

ISSN 1989-8568

MAS i Barberà, Xavier y SIMÓN, J.M. Proceso de Conservación y

Restauración de la Escultura tallada en Madera. Museo Municipal de

Requena. Oleana: Cuadernos de Cultura Comarcal, (17): 23-40, 2002.

ISSN 1139-4943


199

MECÁNICA y electromagnetismo por Abad Toribio, Laura [et al.]. Madrid:

García-Maroto Editores, 2012.

ISBN: 9788415475491

MENDIOLA Tebar, Eva María, GARCÍA-GALÁN Ruiz, María Isabel.

Restauración de la escultura del Capite Velato de la calle Adarve,

Cartagena (Murcia). Anales de prehistoria y arqueología, (19-20): 157-166,

2003-2004.

ISSN 0213-5663

MERIAM, James L. Estática. 2a. ed. Barcelona: Reverté, 1978. 452 p.

ISBN: 8429141286

MINISTERIO de Ciencia e Innovación. Patrimonio Accesible: I+D+i para una

cultura sin barreras E2.26. Cirugía del Bien Cultural. Técnicas de

Rehabilitación/Refuerzos para edificios históricos del Patrimonio Cultural. 54

p.

MONJO, J. y BUSTAMANTE, R. Consolidación y restauración de la fachada

norte del Senado de España mediante reanclados, armados, sellados y

coberturas. Revista Informes de la Construcción [en línea]. 2015, Vol. 67

no. 539. [fecha de consulta 21 Mayo 2017].

Disponible en:

http://informesdelaconstruccion.revistas.csic.es/index.php/informesdelaconst

ruccion/article/view/4430/5117

MORENO Cifuentes, Mª Antonia y ESCARTÍN Aizpurura, Esther.

Restauración de una escultura en mármol del Museo de Zaragoza. En:

Congreso de Conservación y Restauración de Bienes culturales. Castellón

(11: 1996: Castellón).

ISBN: 8486895790


200

MUSÉE des Beaux-Arts. Meeting of the French GROUPE EMAIL at the

musée des Beaux-Arts d Limoges (BAL). ENAMEL Group ICOM-CC Glass &

Ceramic + Metals WG. Newsletter, (6): 10-11, 2011.

MURDOCK, Lorne D. Conservation assessment of submerged historic

resources at pacific rim national park, Vancouver island, British Columbia,

Canada. ICOM Committee for conservation working group on wet organic

archaeological materials newsletter, (20): 7-11, January 1991.

NIMMRICHTER, Johan y WEDENIG, Klaus. Methoden zur Armierung

gebrochener Steinskulpturen. Zum Thema zwanzig Jahre

Steinkonservierung 1976-1996 En: Bilanz und Perspektiven. (1996: Austria)

127-134 p.

ISBN: 3901025618

ODDY, Andrew y CARROLL, Sara. Reversibility, does it exist? Londres:

British Museum, 1999. 180 p.

ISBN: 0861591356

OÑORO, Javier. Adhesivos, el arte de unir todo con todo. Universidad

Politécnica de Madrid. [en línea] 14 p. [fecha de consulta 21 Mayo 2017].

Disponible en:

www.sistemamid.com/download.php?a=82314

OÑORO López, Javier. Adhesivos y uniones adhesivas. Revista de plásticos

modernos: Ciencia y tecnología de polímeros, (64): 128-133, 2007.

ISSN 0034-8708

PARIS, Maribinaca, JERVIS, Anna Valeria and RISSOTTO, Lidia. The

Restoration of a gilt leather portiere of the 16th century: study of the magnet-

http://www.sistemamid.com/download.php?a=82314


201

based support structure. En: triennial conference (15: 2008: New Delhi)

Preprints Volume I. ICOM. 57 p.

ISBN: 9788184243444

PENSA, Francesca; RIGGIARDI, Davide. La chiesa dei santi Fermo e

Rustico a Quinto Stampi di Rozzano. Italian: Biblion Edizioni, 2010. 97 p.

ISBN: 978889177242

PLATEAU, Morgane. L’apport des aimants en néodyme parmi l’éventail des

techniques d’aplanissement du parchemin. Support/Tracé, (14): 134-142,

2014.

ISSN 1632-7667.

PODANY, Jerry, GARLAND, Kathleen M., FREEMAN, William R. y

ROGERS, Joe. Paraloid B-72 as a structural adhesive and as a barrier

within structural adhesive bonds: evaluations of strength and reversibility.

Journal of the American Institute for Conservation, 40 (1): 15-33, 2001.

ISSN 0197-1360

POLACEK, Petr y JANCAR, Josef. Effect of filler content on the adhesion

strength between UD fiber reinforced and particulate filled composites.

Composites Science and Technology, (68): 251–259, Mayo 2007.

ISSN 0266-3538

POTJE, Karen. Papel conservador in Montreal Museum of Fine Arts. A

Traveling Exhibition of Oversized Drawings Montreal.Revista The Book and

Paper Group Annual [en línea]. Vol 7, 1988. [fecha de consulta 17 Mayo

2017

Disponible en:

http://cool.conservation-us.org/coolaic/sg/bpg/annual/v07/bp07-09.html


202

QUAGLIARINI, Enrico, MONINI, Francesco, BONDIOLI, Federica y LENCI,

Stefano. Basalt fiber ropesandrods: Durability tests for their use in building

engineering. Journal of Building Engineering. (5): 142-150, Diciembre 2015.

ISSN 2352-7102

RAFTERY, Gary M. y WHELAN, Conor. Low-grade glued laminated timber

beams reinforced using improved arrangements of bonded-in GFRP rods.

Construction and Building Materials, (52): 209-220, 2014.

ISSN 0950-0618

RECUERO, Alfonso, GUTIÉRREZ, José Pedro, MIRAYETE, Antonio y

CUARTERO, Jesús. Refuerzo de estructuras con composites avanzados.

Informes de la Construcción, 49(452): 39-50, noviembre/diciembre 1997

ISSN 1988-3234

RISSER, Erick [et al.]. The Restoration of Ancient Bronzes. Naples and

Beyond [en línea]. Guetty Publications Virtual Library. Los Angeles: 2013,

147 p. [fecha de consulta 21 Mayo 2017]. Disponible en:

http://d2aohiyo3d3idm.cloudfront.net/publications/virtuallibrary/1606061542.

pdf

ISBN: 9781606061541

RODRÍGUEZ, M. Azahara. Análisis de sistemas magnéticos aplicados a

uniones de fragmentos. En: II Encuentro de Estudiantes de Doctorado de la

UPV [en línea] (2: 2015: Valencia) Universitat Politécnica de Valencià. [fecha

de consulta 21 Mayo 2017] 11 p. Disponible en:

http://www.upv.es/contenidos/ENCDOC/menu_urlc.html?/contenidos/ENCD

OC/info/U0690349.pdf


uniones de fragmentos: Ensayos de tracción en adhesivos y probetas

magnéticas a la intemperie. En: Resultados académicos 2014/2015


203

Conservación y Restauración de Bienes Culturales. 3a. ed. Valencia: UPV,

2016. 66 p.

ISBN 978-84-15453-41-3


uniones de fragmentos: Exposición a intemperie. En: Resultados

académicos 2015/2016 Conservación y Restauración de Bienes Culturales.

4a. ed. Valencia: UPV, 2017. 70 p.

ISBN: 9788416717439

RODRÍGUEZ, M.A., MAS-BARBERÀ, X. y PÉREZ, L. Optimización de

sistemas magnéticos en la restauración de esculturas y elementos

ornamentales. En: XIII Congreso Nacional de Materiales, (13: 2014:

Barcelona). 75 p.

ISBN 13978-84-617-0054-7

RODRÍGUEZ, M.A., MAS-BARBERÀ, X. y PÉREZ, L. Estudio para optimizar

las uniones de fragmentos en escultura y ornamentos mediante sistemas

magnéticos. En: Jornadas Emerge 2014 (2014: Valencia). 471-478 p.

ISBN 978-84-9048-317-6

RODRÍGUEZ, M.A., MAS-BARBERÀ, X., PÉREZ, L. y RUIZ-GÓMEZ, S.

Estudio de sistemas magnéticos a base de imanes para uniones de

fragmentos y prótesis a la obra original escultórica. En: La Ciencia y el Arte

V. Ciencias y tecnologías aplicadas a la conservación del patrimonio, (5:

2015: Madrid). 121-135 p.

ISBN 978-84-608-4003-9.

SACCANI, Lucia y RELLA, Luigi. Die Restarierung eines groBformatigen

Leinwandgemäldes. Umsetzung innovativer Lösungsansätze. Restauro.

Forum für Restauratoren, konservatoren und denkmalpfleger. 113 (3): 182-

187. april/mai 2007.


204

ISSN 0933-4017

SÁEZ-PÉREZ, M.P. y RODRÍGUEZ-GORDILLO, J. Structural and

compositional anisotropy in Macael marble (Spain) by ultrasonic, x-rd XRD

and optical microscopy methods. Construction and Building Materials, (23):

2121-2126. 2008.

ISSN 0950-0618

SALAZAR Rabasa, Luis. Restauración. San Martín y el pobre. En:

Fundación Museo de las Ferias [en línea]. Medina del Campo [fecha de


http://www.museoferias.net/restauracion-san-martin-y-el-pobre/

SÁNCHEZ Carrión, María del Mar y PINEDA, Miguel. Intervenciones en las

portadas del Sol y de la Cuesta de la Colegiata de Osuna. Cuadernos de los

Amigos de los Museos de Osuna, (8): 20-27, 2006.

ISSN 1697-1019

SCHLEFER, Elaine R. Wrappers with Magnetic Closures. Revista Abbey

Newsletter [en línea]. Octubre 1996 vol. 10, no. 4. [fecha de consulta 17

Mayo 2017].

Disponible en: http://cool.conservation-us.org/byorg/abbey/an/an10/an10-

5/an10-509.html

SHEESLEY, Samantha. Vortices and Reveries: An Innovative Treatment of

Oversized Three-Dimensional Paper Objects. The Book and Paper Group

Annual (27): 2008, 79-88

ISSN 0887–8978

SPICER, Gwen. Defying Gravity with Magnetism. AIC News, 35 (6): 1-5,

Noviembre 2010.


205

SQUIRES, Nick. Stone sculptures smashed by Isil in ancient city of Palmyra

restored to former glory by Italian experts. The Telegraph [en línea]: 16

Febrero 2017. [fecha de consulta 20 Mayo 2017].

Disponible en:

http://www.telegraph.co.uk/news/2017/02/16/stone-sculptures-smashed-isil-

ancient-city-palmyra-restored/amp/

STONER, Joyce Hill. Mending tears vertically on large paintings using

magnets. En: AIC Paintings Specialty Group Postprints (2007: Richmond,

Virginia) 114-115p.

TAPOL, Benoit Vincens de. Ciencias y Humanidades al Servicio de la

Conservación Preventiva. Museo: Revista de la Asociación Profesional de

Museólogos de España (ejemplar dedicado a las VIII Jornadas de

Museología), (10): 139-153, 2005.

ISSN 1136-601X

TIPLER, Paul Allen. Física. Tomo I. 3a. ed. Barcelona: Reverté, 1992. 595 p.

ISBN: 842914367X 8429143661 (O.C.)

UDE-HANSEN, Peter. Et eksperiment med gulddekorationen pa en

dragtkarde fra 1700-tallet. Meddelelser om konservering, 3 (5): 185-188,

Abril, 1982.

ISSN 0106-469X

VENEGAS, Carlos, BARANDIARAN, Marta, BACETA, Fernando,

LEGORBURU, Pilar, MAGUREGUI, Itxaso y SAN SALVADOR, Beatriz.

Investigación y tratamiento de tres obras del pintor Gustavo de Maeztu.

Restauración & Rehabilitación, (106): 68-73, 2002.

ISSN 11344571


206

VERBERNE-KHURSHID, F., SMIT, I.y VAN DER STERREN. The attraction

of magnets as a conservation tool. En: ICOM Committee for Conservation

Preprints. (13: 2002: Río de Janeiro). 363-369 p.

ISBN: 1902916301

WILD, Liz. Tree Sculpture. Conservation and Exhibition Preparation of a

Contemporary Indigenous Australian Artwork. ICOM-CC Ethnographic

conservation newsletter, (32): 11-14, April 2011.

ISSN 1036-6210

WILLER, Frank. Die Restaurierung der Herme. Das Wrack: der antike

Schiffsfund von Mahdia. (1): 953-959, 1994.

ISBN: 3792714426/ 978-3792714423

WOOD, Robert. Magnetismo. De la brújula a los imanes superconductores.

Madrid: Mc Graw Hill de divulgación científica, 1991. 208 p.

ISBN 0830627723 / 8476157312

ZINCONE, Paola. Un ensayo de mínima intervención en la aplicación de

nuevo soporte en pintura mural arqueológica. Trabajo final de máster

(máster oficial universitario en conservación y restauración de bienes

culturales). Valencia, España: Universitat Politécnica de Valencià. 2012. 30

p.


207


208

ANÁLISIS DE SISTEMAS MAGNÉTICOS APLICADOS A UNIONES …

Documents

Transcript of ANÁLISIS DE SISTEMAS MAGNÉTICOS APLICADOS A UNIONES …